我們知道，在C++語(yǔ)言里，如果想使用一個(gè)對(duì)象，需要對(duì)其進(jìn)行new操作；如果不用這個(gè)對(duì)象了，需要對(duì)其進(jìn)行delete操作。一旦開(kāi)發(fā)人員忘記寫delete語(yǔ)句了，就會(huì)造成內(nèi)存泄露?！緝?nèi)存被對(duì)象占用著不還，就叫內(nèi)存泄露?！?/p>

而java就聰明了，它從“手動(dòng)”進(jìn)化成了“自動(dòng)”，把內(nèi)存的控制權(quán)力交給了虛擬機(jī)。下面我們就來(lái)窺探一下jvm是怎么進(jìn)行自動(dòng)內(nèi)存管理的。

自動(dòng)內(nèi)存管理分為兩部分：

給對(duì)象分配內(nèi)存和回收分配給對(duì)象的內(nèi)存。在本篇我們說(shuō)說(shuō)前者，也就是內(nèi)存劃分和內(nèi)存分配。下篇再說(shuō)GC（垃圾回收）。

1、內(nèi)存劃分

我們來(lái)看看虛擬機(jī)內(nèi)存里都有什么東西。JVM的內(nèi)存區(qū)域大致分為Class文件、類裝載子系統(tǒng)、運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)、執(zhí)行引擎。今天我們只說(shuō)說(shuō)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)?！具@張圖是基于JDK7的。JDK7以前，常量池是存放在方法區(qū)的。從JDK7以后，常量池放到了堆中?！?/p>

線程公有

在運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)中，方法區(qū)和堆是屬于線程公有的，也就是這兩塊區(qū)域是“循環(huán)利用”的，所以要對(duì)其進(jìn)行垃圾回收。其是在虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建。

線程私有

虛擬機(jī)棧、本地方法棧、程序計(jì)數(shù)器是屬于線程私有的，其與線程“同生死”，屬于“一次性”的，所以不用對(duì)其進(jìn)行垃圾回收。

（一）方法區(qū)

存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類信息，常量，靜態(tài)變量，即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。
其中有一個(gè)運(yùn)行時(shí)常量池。其存儲(chǔ)的是Class文件中描述的符號(hào)引用，直接引用。在編譯期和運(yùn)行期都可以將新的常量放入此池子中。

（2） 堆

概念：如果說(shuō)棧解決的是程序運(yùn)行問(wèn)題，即程序如何處理數(shù)據(jù)；則堆解決的是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題，即數(shù)據(jù)怎么放，放在哪。

特點(diǎn)：

a、堆是虛擬機(jī)內(nèi)存中最大的一塊，大概占內(nèi)存的四分之三。比如一個(gè)32位windows平臺(tái)中每個(gè)進(jìn)程有2GB的內(nèi)存，則一般將1.5GB的內(nèi)存劃分給堆。可見(jiàn)堆的所占空間之大。
b、可處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，只要邏輯上是連續(xù)的即可。

作用：

存放對(duì)象實(shí)例，幾乎所有的對(duì)象實(shí)例都在這里分配內(nèi)存。

分類：

從內(nèi)存回收的角度看，分為新生代和老年代。
從內(nèi)存分配的角度看，可劃分出多個(gè)線程私有的分配緩沖區(qū)。

（3）虛擬機(jī)棧

虛擬機(jī)棧里面存儲(chǔ)的是棧幀，棧幀里面存儲(chǔ)的是局部變量表，操作數(shù)棧，動(dòng)態(tài)鏈接，方法出口等信息。

棧中的棧幀

每個(gè)方法在執(zhí)行的同時(shí)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀，一個(gè)方法從調(diào)用到執(zhí)行完成的過(guò)程，就對(duì)應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)棧中入棧到出棧的過(guò)程。

棧幀中的局部變量表

存放的是編譯期可知的各種基本數(shù)據(jù)類型，對(duì)象引用，returnAddress類型。所以其所需的內(nèi)存空間在編譯期間就能完成分配，在運(yùn)行期間不會(huì)改變其大小。

在分配基本數(shù)據(jù)類型所占的空間時(shí)，除了64位的long和double類型的數(shù)據(jù)會(huì)占用2個(gè)局部變量空間，其余的數(shù)據(jù)類型只占用1個(gè)。

（4）本地方法棧

本地方法棧和虛擬機(jī)棧的作用是相同的，只不過(guò)虛擬機(jī)棧執(zhí)行的是java方法，本地方法棧執(zhí)行的是Native方法。
java方法就是開(kāi)發(fā)人員寫的java代碼，Native方法就是一個(gè)java調(diào)用非java代碼的接口。

（5）程序計(jì)數(shù)器

程序計(jì)數(shù)器中存放的是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)。jvm工作時(shí)，就是通過(guò)改變這個(gè)計(jì)數(shù)器的值來(lái)選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令。

2、內(nèi)存分配

這部分我們說(shuō)說(shuō)對(duì)象在java堆中是如何分配，布局和訪問(wèn)的，以及內(nèi)存分配的原則。

對(duì)象的創(chuàng)建

我們用new來(lái)創(chuàng)建對(duì)象，來(lái)看看系統(tǒng)運(yùn)行到new時(shí)，虛擬機(jī)在干什么。此時(shí)的類就像一塊肉，他要經(jīng)過(guò)層層安檢，才能到達(dá)人類的飯桌。第一步：查看在常量池中是否有對(duì)應(yīng)的符號(hào)引用?！驹诜椒▍^(qū)中進(jìn)行】

第二步：查看此類是否被加載，解析和初始化過(guò)?！驹诜椒▍^(qū)中進(jìn)行】

第三步：領(lǐng)取新生對(duì)象的內(nèi)存。有兩種方式：指針碰撞和空閑列表?！驹诙阎羞M(jìn)行】

第四步：將分配到的內(nèi)存空間初始化為零值。

第五步：對(duì)對(duì)象進(jìn)行必要的設(shè)置，比如其是哪個(gè)類的實(shí)例，對(duì)象的哈希碼之類的。這些信息存放在對(duì)象的對(duì)象頭之中

第六步：如果java代碼中對(duì)對(duì)象進(jìn)行了賦初值，則會(huì)進(jìn)行第六步：執(zhí)行< init >方法。此方法的作用就是對(duì)對(duì)象進(jìn)行初始化。

對(duì)象的內(nèi)存布局

對(duì)象在內(nèi)存中的存儲(chǔ)布局分為3部分：對(duì)象頭+實(shí)例數(shù)據(jù)+對(duì)齊填充

對(duì)象頭

對(duì)象頭里面有兩部分信息：

（1）運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)，包括哈希碼，GC分代年齡，鎖狀態(tài)標(biāo)志等。

（2）類型指針，虛擬機(jī)通過(guò)這個(gè)指針來(lái)確定這個(gè)對(duì)象是哪個(gè)類的實(shí)例。

實(shí)例數(shù)據(jù)

實(shí)例數(shù)據(jù)中存放的是代碼中定義的各種類型的字段內(nèi)容。

對(duì)齊填充

對(duì)齊填充起的是占位符的作用，不是必然存在的。其只要保證對(duì)象的大小是8字節(jié)的整數(shù)倍即可。

對(duì)象的訪問(wèn)定位

建立完對(duì)象后，我們就可以使用對(duì)象了。在使用時(shí)，怎么才能找到想找的對(duì)象？有兩種方式：句柄和直接指針

句柄：

句柄訪問(wèn)就是在java堆中劃分出一塊內(nèi)存來(lái)作為句柄池，句柄中包含了對(duì)象實(shí)例數(shù)據(jù)和類型數(shù)據(jù)各自具體的地址信息。

直接指針：

直接指針之所以“直接”，是因?yàn)樗コ司浔@個(gè)中介。所以在速度上比句柄快。在HotSpot虛擬機(jī)中，使用的是這種方式。

說(shuō)完了對(duì)象在java堆中是如何分配，布局和訪問(wèn)的，接下來(lái)我們說(shuō)說(shuō)內(nèi)存分配的原則

內(nèi)存分配的原則：

堆大致分為新生代，老年代，永久代。對(duì)象的內(nèi)存分配主要分配在新生代的Eden區(qū)，少數(shù)情況下會(huì)直接分配到老年代中。分配的規(guī)則不是100%固定的，取決于垃圾收集器組合和參數(shù)設(shè)置等。下面有幾條分配原則可供參考。

（1）對(duì)象優(yōu)先在Eden分配。

（2）大對(duì)象直接進(jìn)入老年代。

（3）長(zhǎng)期存活的對(duì)象將進(jìn)入老年代。

（4）動(dòng)態(tài)對(duì)象年齡判定。

（5）空間分配擔(dān)保。

以上便是JAVA虛擬機(jī)中關(guān)于內(nèi)存的劃分部分，