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内存区（运行时数据区）：

Java 虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为 5 个区域，如图

• 线程共享内存区：方法区，堆
• 线程私有内存区：虚拟机栈，本地方法栈，程序计数器
  

方法区（MethodArea）：

用于储存结构信息的地方，包括常量池、静态常量、构造函数等。（运行时常量池）

java堆（Heap）:

对象实例（几乎所有），数组。这块是 GC 的主要区域。

java栈（Stack）（虚拟机栈）：

java 栈总是和线程关联在一起，每当创一个线程时，JVM 就会为这个线程创建一个对应的 java 栈，在这个栈中，又会包含多个栈帧，每运行一个方法就建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接（多态）、返回地址等。每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应一栈帧在 java 栈中入栈到出栈的过程。（为什么 JVM 要使用栈？非常符合Java中方法间的调用）

栈溢出

无限递归会导致栈溢出，一般的方法调用很难出现。

程序计数器（PCRegister）

指向当前线程正在执行的字节码指令的地址（用于保存当前线程执行的内存地址）。由于 JVM 程序是多线程执行的（线程轮流切换），所以为了保证线程切换回来后，还能恢复到原先状态，就需要一个独立计数器，记录之前中断的地方，可见程序计数器也是线程私有的。

本地方法栈（Native MethodStack）:

保存的是 native 方法的信息，只不过是为 JVM 使用到 native 方法服务的。虚拟机规范无强制规定，各版本虚拟机自由实现。

开线程影响哪块内存？

每当线程被创建的时候，JVM 就需要为其在内存中分配虚拟机和本地方法栈记录调用方法的内容，分配程序计数器记录指令执行的位置，这样的内存消耗就是创建线程的内存代价。

虚拟机中的对象

对象的分配：虚拟机遇到一条new指令时

1. 检查类加载

先执行相应的类加载过程。

2. 分配内存

• 指针碰撞：如果java堆中内存是绝对规整的，用过内存与空闲内存各放一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，那指针向空间那边挪动一段与对象大小相等的距离为分配内存，这种分配方式称为“指针碰撞”。
• 空闲列表：如果java堆中内存不是规整的，使用的内存和空闲的内存相互交错，虚拟机就必须维护一个列表，记录哪些内存块是可以用的，在分配内存的时候找到一块空间划分给对象实例，并更新列表记录，这种方式称为“空闲列表”。

分配内存涉及到并发安全问题：
多个线程同时对一块内存进行分配。这里解决有2种方案

CAS 机制：虚拟机采用 CAS 配上失败重试的方式保证更新操作的原子性；

分配缓冲：把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行，即每个线程在 Java 堆中预先分配一小块私有内存，也就是本地线程分配缓冲。

CAS (Compare and swap)比较和交换

CAS 操作需要输入两个数值，一个酒店旧值 A(期望操作前的值)和一个新值B,在操作期间会先比较旧值有没有变化，如果没有变化，才换成新值，否则不进行交换。

3. 内存空间初始化

（注意不是构造方法）内存分配完成后，虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值（如int值为0，boolean值为false等）。这一步操作保证了对象的实例字段在 Java 代码中可以不赋初始值就直接使用，程序能访问到这些字段的数据类型锁对应的零值。

4. 设置

虚拟机对对象进行必要的设置，例如这个对象是哪个实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希吗、对象的GC 分代年龄等信息。这些信息存放在对象的对象头之中。

5. 对象初始化

在上面工作都完成之后，从虚拟机的视角来看，一个新的对象已经产生了，但从 Java 程序的视角看，对象创建才刚刚开始，所有的字段都还为零值。所以，一般来说，执行 new 指令之后会接着把对象按照程序员的医院意愿进行初始化，这样一个真正可用的对象才算完全产生处理。

对象的内存布局

在 HotSpot 虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为3块区域：对象头、实例数据、对齐填充。

• 对象头：保存2部分信息，第一部分用于存储对象自身的运行时数据，如哈希吗（HashCode）、GC 分代年龄、锁状态标注、线程持有的锁等。

原文链接:https://blog.csdn.net/qq_36865892/article/details/117786031