JVM入门

Java虚拟机内存包括：

程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、方法区、运行时常量池、直接内存。

程序计数器：一块较小的内存空间，可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。
每个线程都有一个独立的程序计数器，各条线程之间的计数器互不影响、独立存储。

Java虚拟机栈：线程私有，生命周期与线程相同，描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程。
局部变量表：存放了编译期可知的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、long、float、double）、对象引用类型（reference类型，不等同于对象本身，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或者与此对象相关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。

本地方法栈（Native Method Stack）：与虚拟机栈所发挥的作用非常相似，区别是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。

Java堆（Java Heap）：被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。唯一的目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。是垃圾收集器管理的主要区域，从内存回收的角度看，由于现在收集器都采用分代手机算法，所以Java堆还可以细分为：新生代和老年代；再细致一些有Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等，从内存分配的角度看，线程共享的Java堆还可能划分出多个线程私有的分配缓冲区。
Java堆可以出于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可。

方法区（Method Area）：多个线程共享的内存区域，用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
这区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载。

运行时常量池（Runtime Constant Pool）：是方法区的一部分。用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

对象的创建

1，当虚拟机街道一条new指令时，首先去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已经被加载、解析和初始化过。如果没有，那必须先执行相应的类加载过程。
2，类加载检查通过后，虚拟机将为新生对象分配内存。对象所需内存的大小在类加载完成后便可完全确定，为对象分配空间的任务等同于把一块确定大小的内存从Java堆中划分出来。两种分配方式（指针碰撞、空闲列表）。线程安全（CAS同步，本地线程分配缓冲）
3，内存空间初始化
4，必要的设置：哪个类的实例、类的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息。

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（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）。
对象头：包含两部分信息，第一部分用于存储对象自身运行时数据，如哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID，偏向时间戳等。这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机中分别为32bit和64bit，官方称它为Mark Word。
另一部分是类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针确定这个对象是哪个类的实例。
实例数据：对象真正存储的有效信息，也是在程序代码中所定义的各种类型的字段内容。
对齐填充：占位符的作用。

对象的访问定位：Java程序需要通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。
主流的访问方式有句柄和直接指针。
句柄包含了对象实例数据与类型数据各自的具体地址信息。

public class RuntimeConstantPoolOOM{
public static void main(String[] args) {
String str1 = new StringBuilder("计算机").append("软件").toString();
System.out.println(str1.intern() == str1);
String str2 = new StringBuilder("ja").append("va").toString();
System.out.println(str2.intern() == str2);
}

}
这段代码在JDK 1.6中运行，会得到两个false，而在JDK 1.7中运行，会得到一个true和一个false。产生差异的原因是：在JDK 1.6中，intern()方法会把首次遇到的字符串实例复制到永久代中，返回的也是永久代中这个字符串实例的引用，而由StringBuilder创建的字符串实例在Java堆上，所以必然不是同一个引用，返回false。而JDK 1.7（以及部分其他虚拟机，例如JRockit）的intern()实现不会再复制实例，只是在常量池中记录首次出现的实例引用，因此intern()返回的引用和由StringBuilder创建的那个字符串实例是同一个。对str2比较返回false是因为“java”这个字符串在执行StringBuilder.toString()之前已经出现过，字符串常量池中已经有它的引用了，不符合“首次出现”的原则，而“计算机软件”这个字符串则是首次出现的，因此返回true。