JVM内存结构、Java对象模型、Java内存模型（JMM）

概念辨析：

一、JVM内存结构：和Java虚拟机的运行时区域有关

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上图中左侧 方法区（Method Area）和堆(Heap) 是线程共享的
右侧 Java栈（Java Stack）本地方法栈（Native Method Stack）程序计数器（Program Counter Register）是每个线程单独的。

• 方法区：已经加载的静态变量，类信息和常量信息包含着永久引用。
• 堆：创建的实例对象。在运行时动态分配。
• Java栈：保存基本类型和对象的引用，编译的是就确定了大小，运行的时候大小不会改变。
• 本地方法栈：保存native方法相关的栈。
• 程序计数器：保存字节码的行号数，在上下文切换的时候被保存下来，要执行的指令、分支、循环、异常处理，都是依赖程序计数器的。

二、Java对象模型

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1. Java对象自身的存储模型
2. JVM会给这个类创建一个instanceKlass，保存在方法区，用来在JVM层表示该Java类。
3. 当我们在Java代码中，使用new创建一个对象的时候，JVM会创建一个instanceOopDesc对象，这个对象中包含了对象头以及实例数据。

三、Java内存模型

简称：JMM（Java Memory Model）

先回顾一下代码的编译过程：
从java到CPU指令

从java代码到cpu指令.png

从Java代码到CPU指令

1. 最开始，我们编写的Java代码，是*.java文件
2. 在编译（javac命令）后，从刚才的.java文件会变出一个新的Java字节码文件（.class）
3. JVM会执行刚才生成的字节码文件（*.class），并把字节码文件转化为机器指令
4. 机器指令可以直接在CPU上执运行，也就是最终的程序执行。

在把字节码文件转换为机器指令的时候，JVM实现会带来不同的“翻译”，不同的CPU平台的机器指令又千差万别，无法保证并发安全的效果一致。

比如C语言，先于Java语言诞生，不存在内存模型的概念。由于不存在内容模型的概念，就有很多问题存在。比如，它是依赖于处理器的，不同的处理器来自不同的厂商，所以结果不一样。所以很多情况下，一个c语言在一个处理器上运行结果正常，而在其他处理器上运行结果不一样。由于cpu的乱序，无法保证并发安全。那么需要一个标准，让多线程运行的结果可预期。以后无论cpu支持缓存或者不支持，包括普通java开发者，编译器开发者，jvm工程师，底层cpu工程师，让这一切达成统一，清晰的共识。这样就不会出现不同处理器运行结果不一样了。

这就是为什么设计了Java内存模型。JMM是一组规范，需要各个JVM的实现来遵循JMM规定，以便开发者可以利用这些规范，更方便地开发多线程程序。主要受益者是顶层的开发者，而不是JVM的开发者。
如果没有这样的一个JMM内存模型来规范，那么很可能经过了不同JVM的不同规则的重排序之后，导致不同的虚拟机上运行的结果不一样，那是很大的问题。

更多参考：https://www.jianshu.com/p/8a58d8335270