1、堆的核心概述

一個JVM實例只存在一個堆內存，是Java內存管理的核心區域，在JVM啟動時創建，空間大小也確定了，是JVM管理的最大一塊內存空間。

1、堆的核心概述

一個JVM實例只存在一個堆內存，是Java內存管理的核心區域，在JVM啟動時創建，空間大小也確定了，是JVM管理的最大一塊內存空間。

《Java虛擬機規范》規定，堆可以處于物理上不連續的內存空間中，但邏輯上應該視為連續的。所有的線程共享，還可以劃分線程私有的緩沖區（Thread Local Allocation Buffer,TLAB）。所有的對象實列以及數組都應當在運行時分配在堆上，從實際使用角度看，應該是幾乎。

數組和對象可能永遠不會存儲在棧上，因為棧幀中保存引用，這個引用指向對象或者數組在堆中的位置。

方法結束后，堆中的對象在垃圾收集的時候才會被移除，是GC（Garbage Collection）執行垃圾回收的重點區域，大都使用分代垃圾收集算法。

2、新生代與老年代

存儲在JVM中的Java對象可以劃分為兩類

生命周期較短的瞬時對象，這類對象的創建和消亡都非常迅速。 生命周期非常長，某些情況能夠與JVM生命周期保持一致。

堆區進一步細分，可分為新生代（YoungGen）和老年代（OldGen）,其中新生代可以細分為Eden空間，Survivor0,Survivor1空間（也叫from區和to區）。 ? 配置新時代與老年代在對結構的占比（開發中一般不調，除非確定生命周期長的對象很多。）

默認-XX:NewRatio=2,表示新時代占1，老年代占2，新生代占整個堆的1/3 可以修改-XX:NewRatio=4,表示新生代占1，老年代占4，新生代占整個堆的1/5。

HotSpot中，Eden和Survivor空間占比是8：1：1，開發人員可以通過 -XX:SurvivorRatio=N 調整空間比例，使用-XX:-UserAdaptiveSizePolicy（關自適應的內存分配策略）調整空間比例無效。

Java對象幾乎都是在Eden區創建的，80%左右的對象在新生代進行銷毀，可以使用 -Xmn 設置新生代最大內存大小，一般不設置，使用默認值。

3、棧的核心概述

不同平臺CPU架構不同，由于跨平臺性的設計，Java的指令都是根據棧來設計的。

優點是跨平臺，指令集小，編譯器容易實現，缺點是性能下降，實現同樣的功能需要更多的指令。

棧(stack)：運行時單位，解決程序運行問題，即程序如何執行，如何處理數據。

堆(heap)：存儲單位，解決數據存儲問題，即數據怎么放，放哪兒。

4、Java虛擬機棧是什么？

Java虛擬機棧(Java Virtual Machine Stack)，早期也叫Java棧。線程在創建時會創建一個虛擬機棧，內部保存棧幀(Stack Frame)，對應Java的方法調用，是線程私有的，生命周期和線程一致。

主管程序運行，保存方法局部變量（8種基本數據類型及引用對象的引用地址），部分結果，并參與方法的調用和返回。是一種快速有效的分配存儲方式，訪問速度僅次于程序計數器。會有OOM（內存溢出）問題，但不存在垃圾回收問題。

Java棧的大小可以是動態或者固定不變的。采用固定大小，每個線程的Java虛擬機棧容量可以在線程創建時獨立選定。如果請求分配的容量超過Java虛擬機棧允許的最大容量，會拋出StackOverflowError異常。

采用動態擴展，并在嘗試擴展時無法申請到足夠的內存，或者在創建新線程時沒有足夠內存去創建對應的虛擬機棧，將拋出OutOfMemloryError 異常。

5、棧（Stack）的存儲單位

棧中的數據以棧幀（Stack Frame）的格式存儲，正在執行的方法都有各自對應的棧幀，棧幀是一個內存區塊，是一個數據集，維系著方法執行過程中的各種數據信息。

JVM直接對Java棧的操作只有：入棧（壓棧、進棧）和出棧（彈棧），遵循“先進后出”/“后進先出”原則。

在一個活動的線程中，同一時間只有一個活動的棧幀，即只有當前正在執行的方法的棧幀（棧頂棧幀）是有效的，這個棧幀被稱為當前棧幀，與當前棧幀對應的方法就是當前方法，定義這個方法的類就是當前類。

執行引擎運行的字節碼指令只針對當前棧幀進行操作，如果在當前方法中調用了其它方法，對應的新棧會被創建出來，并放在棧的頂端，成為新的棧幀。

不同線程中所包含的棧幀不允許存在互相引用，即不能在一個棧幀之中引用另一個線程的棧幀。

Java方法返回函數的兩種方式：使用return指令和拋出異常，都會導致棧幀被彈出。

6、局部變量表（Local Variables Table）

局部變量表也稱為局部變量數組或本地變量表，主要用于存儲方法參數和定義在方法體內部的局部變量，這些數據包括基本數據類型、對象引用（reference），以及returnAddress類型，表建立在線程的棧上，是線程的私有數據，不存在數據安全問題。

局部變量表所需的容量大小在編譯期確定下來，并保存在方法的Code屬性的maximun local Variables數據項中，方法運行期間不會改變局部變量表的大小。

方法嵌套（如：遞歸）調用的次數由棧的大小決定。棧越大，方法嵌套調用次數越多。函數的參數和局部變量越多，局部變量表膨脹，棧幀就越大。

局部變量表中的變量只在當前方法中有效。方法執行時，虛擬機通過局部變量表完成參數數值到參數變量列表的傳遞過程。方法調用結束后，隨方法棧幀的銷毀而銷毀。

局部變量表不存在系統初始化過程，因此定義了局部變量必須人為初始化，否則無法使用。