1、堆的核心概述

一个JVM实例只存在一个堆内存，是Java内存管理的核心区域，在JVM启动时创建，空间大小也确定了，是JVM管理的最大一块内存空间。

1、堆的核心概述

一个JVM实例只存在一个堆内存，是Java内存管理的核心区域，在JVM启动时创建，空间大小也确定了，是JVM管理的最大一块内存空间。

《Java虚拟机规范》规定，堆可以处于物理上不连续的内存空间中，但逻辑上应该视为连续的。所有的线程共享，还可以划分线程私有的缓冲区（Thread Local Allocation Buffer,TLAB）。所有的对象实列以及数组都应当在运行时分配在堆上，从实际使用角度看，应该是几乎。

数组和对象可能永远不会存储在栈上，因为栈帧中保存引用，这个引用指向对象或者数组在堆中的位置。

方法结束后，堆中的对象在垃圾收集的时候才会被移除，是GC（Garbage Collection）执行垃圾回收的重点区域，大都使用分代垃圾收集算法。

2、新生代与老年代

存储在JVM中的Java对象可以划分为两类

生命周期较短的瞬时对象，这类对象的创建和消亡都非常迅速。 生命周期非常长，某些情况能够与JVM生命周期保持一致。

堆区进一步细分，可分为新生代（YoungGen）和老年代（OldGen）,其中新生代可以细分为Eden空间，Survivor0,Survivor1空间（也叫from区和to区）。 ​ 配置新时代与老年代在对结构的占比（开发中一般不调，除非确定生命周期长的对象很多。）

默认-XX:NewRatio=2,表示新时代占1，老年代占2，新生代占整个堆的1/3 可以修改-XX:NewRatio=4,表示新生代占1，老年代占4，新生代占整个堆的1/5。

HotSpot中，Eden和Survivor空间占比是8：1：1，开发人员可以通过 -XX:SurvivorRatio=N 调整空间比例，使用-XX:-UserAdaptiveSizePolicy（关自适应的内存分配策略）调整空间比例无效。

Java对象几乎都是在Eden区创建的，80%左右的对象在新生代进行销毁，可以使用 -Xmn 设置新生代最大内存大小，一般不设置，使用默认值。

3、栈的核心概述

不同平台CPU架构不同，由于跨平台性的设计，Java的指令都是根据栈来设计的。

优点是跨平台，指令集小，编译器容易实现，缺点是性能下降，实现同样的功能需要更多的指令。

栈(stack)：运行时单位，解决程序运行问题，即程序如何执行，如何处理数据。

堆(heap)：存储单位，解决数据存储问题，即数据怎么放，放哪儿。

4、Java虚拟机栈是什么？

Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stack)，早期也叫Java栈。线程在创建时会创建一个虚拟机栈，内部保存栈帧(Stack Frame)，对应Java的方法调用，是线程私有的，生命周期和线程一致。

主管程序运行，保存方法局部变量（8种基本数据类型及引用对象的引用地址），部分结果，并参与方法的调用和返回。是一种快速有效的分配存储方式，访问速度仅次于程序计数器。会有OOM（内存溢出）问题，但不存在垃圾回收问题。

Java栈的大小可以是动态或者固定不变的。采用固定大小，每个线程的Java虚拟机栈容量可以在线程创建时独立选定。如果请求分配的容量超过Java虚拟机栈允许的最大容量，会抛出StackOverflowError异常。

采用动态扩展，并在尝试扩展时无法申请到足够的内存，或者在创建新线程时没有足够内存去创建对应的虚拟机栈，将抛出OutOfMemloryError 异常。

5、栈（Stack）的存储单位

栈中的数据以栈帧（Stack Frame）的格式存储，正在执行的方法都有各自对应的栈帧，栈帧是一个内存区块，是一个数据集，维系着方法执行过程中的各种数据信息。

JVM直接对Java栈的操作只有：入栈（压栈、进栈）和出栈（弹栈），遵循“先进后出”/“后进先出”原则。

在一个活动的线程中，同一时间只有一个活动的栈帧，即只有当前正在执行的方法的栈帧（栈顶栈帧）是有效的，这个栈帧被称为当前栈帧，与当前栈帧对应的方法就是当前方法，定义这个方法的类就是当前类。

执行引擎运行的字节码指令只针对当前栈帧进行操作，如果在当前方法中调用了其它方法，对应的新栈会被创建出来，并放在栈的顶端，成为新的栈帧。

不同线程中所包含的栈帧不允许存在互相引用，即不能在一个栈帧之中引用另一个线程的栈帧。

Java方法返回函数的两种方式：使用return指令和抛出异常，都会导致栈帧被弹出。

6、局部变量表（Local Variables Table）

局部变量表也称为局部变量数组或本地变量表，主要用于存储方法参数和定义在方法体内部的局部变量，这些数据包括基本数据类型、对象引用（reference），以及returnAddress类型，表建立在线程的栈上，是线程的私有数据，不存在数据安全问题。

局部变量表所需的容量大小在编译期确定下来，并保存在方法的Code属性的maximun local Variables数据项中，方法运行期间不会改变局部变量表的大小。

方法嵌套（如：递归）调用的次数由栈的大小决定。栈越大，方法嵌套调用次数越多。函数的参数和局部变量越多，局部变量表膨胀，栈帧就越大。

局部变量表中的变量只在当前方法中有效。方法执行时，虚拟机通过局部变量表完成参数数值到参数变量列表的传递过程。方法调用结束后，随方法栈帧的销毁而销毁。

局部变量表不存在系统初始化过程，因此定义了局部变量必须人为初始化，否则无法使用。