前言
java作為一款能夠自動管理內存的語言，與傳統的c/c++語言相比有着自己獨特的優勢。雖然我們無需去管理內存，但為了防范可能發生的異常，我們需要對java內部數據如何存儲有一定了解，已應對突發問題，寫出更好的程序
JVM對運行時程序內存的划分
java程序在被編譯成字節碼后，由JVM執行，執行期間產生的所有數據，會被分門別類的存儲在JVM預設好的區域里，具體情況如下所示
java6時方法區還屬於JVM管理的內存，那時俗稱為“永久代”，負責存儲：被虛擬機加載的類型信息、方法信息、常量（包括字符串常量）、靜態變量等等
java7時把永久代里的字符串常量池、靜態變量移動到了堆中
java8廢除永久代，改用元空間來實現方法區，原來java7中永久代的剩余內容移動到元空間中
以下為java8的內存分布圖
Tips：紅色是線程共享的，黃色是線程私有的
接下來我們着重討論Java8中的內存分布情況
JVM管理的內存
這部分內存在JVM中，由JVM直接分配，初始大小、最大大小都可以由JVM進行配置
程序計數器
是一段較小的內存空間，用於告訴字節碼解釋器下一條執行哪一個字節碼指令。是唯一一個在《java虛擬機規范》沒有規定任何OutOfMemoryError的區域
每條線程必須有獨立的程序計數器，以確保切換線程時，線程可以在正確的位置繼續執行字節碼
Tips：當執行Native方法時，計數器值為空(undefined)
虛擬機棧
我們平常俗稱的棧指的就是虛擬機棧，用來描述和存儲Java方法的內存模型。里面的數據生命周期在編譯時就已經確定了，比如局部變量方法調用結束就該釋放，內存很容易管理，所以並不是很依賴GC
具體行為：
每當執行一個方法時，JVM就會創建一個棧幀放進虛擬機棧中
棧幀的內容包括但不限於：
- 局部變量表（也包括形參）
- 八大基本數據類型
- 引用類型（直接指針或者句柄，由具體的JVM實現決定）
- returnAddress類型 （用於方法結束回到原來的字節碼位置繼續執行）
- 操作數棧
- 開始時是空的，運行后逐漸入棧出棧，比如算數運算就是操作數棧進行的
- 動態連接
- 方法出口
直到方法執行結束，JVM就會將此方法的棧幀出棧
顯然，如果多個線程共用同一虛擬機棧，會出現某個線程的方法還沒執行完畢，又被另一線程的棧幀入棧，破壞了方法數據結構。所以虛擬機棧是線程私有的
returnAddress作用
用於執行完方法后回到調用方法的位置繼續往下執行
當一個棧幀入棧時，returnAddress保存當前程序計數器的值，即當前字節碼位置，然后開始執行方法，方法執行結束后，用returnAddress的值恢復程序計數器，即回到調用方法時的字節碼位置
本地方法棧
幾乎與虛擬機棧一樣的作用，其區別是，本地方法棧為本地Native方法服務，通常是本地的C/C++庫的方法，而虛擬機棧是為java方法服務的
堆區
通常是JVM中最大的內存區域，也是垃圾收集器GC最經常光顧的區域，里面的數據生命周期無法在編譯時確定，需要GC來幫助判斷是否是“死亡變量”，以回收沒必要的內存。
存儲的內容：
- 對象的實例
- 數組
- 字符串常量池
- 物理上在堆區，邏輯上是方法區的內容
- 靜態變量
- 物理上在堆區，邏輯上是方法區的內容
本地內存
默認情況使用大小只受限於本地內存的實際大小
但我們任可以通過JVM配置限制使用大小
這里面的數據一般不經常變動，存放在這里被JVM間接管理較為合適（間接管理速度肯定比JVM內部的慢些）
方法區（元空間）
java8使用元空間來實現的方法區，《Java虛擬機規范》中方法區為堆區的邏輯部分，堆中的對象依靠方法區存儲的類信息來生成實例
存儲的內容：
- 運行時常量池
- 字面量
- 符號引用
- 類信息
- 類型
- 完整名
- 修飾符
- 父類、接口信息
- 域
- 名稱
- 類型
- 方法
- 名稱
- 參數
- 返回值
- 字節碼
- 類型
以上包含了一些有代表性的內容，並不代表方法區存儲的全部內容
直接內存
此部分並不常用，至少對我目前來說。
在jdk1.4中加入了NIO（New Input/Putput）類，引入了一種基於通道（channel）與緩沖區（buffer）的新IO方式，它可以使用native函數直接分配堆外內存，然后通過存儲在java堆中的DirectByteBuffer對象作為這塊內存的引用進行操作，這樣可以在一些場景下大大提高IO性能，避免了在java堆和native堆來回復制數據。--《深入理解java虛擬機》