一 概念
Java虚拟机（JVM）是可运行Java代码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。
1 虚拟机的发展
目前我们用的都是HotSpot虚拟机
二 运行时内存区域划分
各区域解释
1 程序计数器：较小的内存空间，当前线程执行的字节 码的行号指示器；各线程之间独立存储，互不影响；
在虚拟机的概念模型里（仅仅是概念模型，各种虚拟机可能会通过一些更高效的方式去实现），字节码解释器工作时，就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成
2 java栈：线程私有，生命周期和线程，每个方法在执行 的同时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息。方法的执行就对应着栈帧在虚拟机栈中入栈和出栈的过程；栈里面存放着各种基本数据类型变量（局部变量表）和值，以及对象的引用地址（-Xss栈的大小） ；
3 本地方法栈：本地方法栈保存的是native方法的信息， 当一个JVM创建的线程调用native方法后，JVM不再为 其在虚拟机栈中创建栈帧，JVM只是简单地动态链接 并直接调用native方法；
4 堆：Java堆是Javaer需要重点关注的一块区域，因为涉及到内存的分配 (new关键字，反射等)与回收(回收算法，收集器等)，唯一目的就是存放对象实例（对象头+实例数据（各种类型字段内容）+对齐填充）
（-Xms堆最小值；-Xmx堆的最大值； -Xmn新生代的大小；-XX:NewSize新生代最小值；-XX:MaxNewSize新生代最大值） ；
5 方法区：也叫永久区，用于存储已经被虚拟机加载的类信息，常量 ("zdy","123"等)，静态变量(static变量)，各种方法、字段，即时编译器编译后的代码等数据
JDK1.7及以前
-XX:PermSize内存最小值；XX:MaxPermSize内存最大值
JKD1.8及以后
-XX:MetaspaceSize内存最小值； XX:MaxMetaspaceSize内存最大值）
6 运行时常量池：运行时常量池是方法区的一部分，用于存放编译期生成 的各种字面量("zdy","123"等)和符号引用。
JDK 1.6 运行时常量池，在方法区内
JKD1.7 运行时常量池，放到了堆中(永久代上)
JDK1.8 引入了元空间（运行时常量池还是在堆中）
方法区不复存在，元空间在JVM管理的内存之外，仅仅受限于物理内存大小
三 直接内存
不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是java虚拟机规范中定义的内存区域；
如果使用了NIO,这块区域会被频繁使用，在java堆内可以用directByteBuffer对象直接引用并操作；
这块内存不受java堆大小限制，但受本机总内存的限制，可以通过-XX:MaxDirectMemorySize来设置（默认与堆内存最大值一样），所以也会出现OOM异常。
原理解释，为什么要有直接内存？
数据通过网络发送给服务器网卡，OS(操作系统)对收到的数据进行管理（其中OS管理的这部分内存叫做系统态）java程序想要这份网络发送进来的数据，那么OS就要拷贝一份给到java程序内存中（JVM管理的内存叫用户态），但这种拷贝影响了应用程序的性能，能不能不拷贝？
能！ 所以才有了直接内存，OS和java程序都可以直接读取
四 深入辨析堆和栈
功能：
栈：以栈帧的方式存储方法调用的过程，并存储方法调用过程中基本数据类型的变量（int、short、long、byte、 float、double、boolean、char等）以及对象的引用变量，其内存分配在栈上，变量出了作用域就会自动释放；
堆：堆内存用来存储Java中的对象。无论是成员变量，局部变量，还是类变量，它们指向的对象都存储在堆内存 中；
线程独享还是共享：
栈内存归属于单个线程，每个线程都会有一个栈内存，其存储的变量只能在其所属线程中可见，即栈内存可以理解成线程的私有内存。
堆内存中的对象对所有线程可见，堆内存中的对象可以被所有线程访问。
空间：
栈的内存要远远小于堆内存，栈的深度是有限制的，可能发生StackOverFlowError问题。
我们都知道，对象是存在于堆上的，由堆分配了内存存储，那么是不是对象一定都由堆分配内存呢？
答案：几乎所有对象都在堆上分配内存
那么哪些对象特殊，它们又如何给对象分配内存？
答案：对线程私有的对象，而且对象使用范围是在方法内（未返回出方法外）的可以在栈上分配内存，而且栈上分配对象空间有个好处，方法执行完后栈帧就出栈了，对象也跟着销毁，不需要GC介入回收，可以提高性能
那么如何让新对象在栈帧上分配内存呢？
使用逃逸分析（判断对象有没有逃出方法体，如把对象当返回值返回了，那就是逃逸了）
在IDEA中，针对类设置
上图就是开启了逃逸分析，在栈上分配对象内存
-server JVM运行的模式之一, server模式才能进行逃逸分析， JVM运行的模式还有mix/client
-Xmx10m和-Xms10m：堆的大小
-XX:+DoEscapeAnalysis：启用逃逸分析(默认打开)
-XX:+PrintGC：打印GC日志
-XX:+EliminateAllocations：标量替换(默认打开)
-XX:-UseTLAB 关闭本地线程分配缓冲
TLAB： 事先在堆里为每个线程分配一块私有内存，专门用来存放其实例对象（对象和普通对象一样，堆上的对象都能被程序访问到）
对栈上分配发生影响的参数就是三个，-server、-XX:+DoEscapeAnalysis和-XX:+EliminateAllocations，任何一个发生变化都不会发生栈上分配，因为启用逃逸分析和标量替换默认是打开的
-XX后面的+代表打开，-代表关闭
和普通的在堆上分配内存的方式相比，性能提升了几何倍
普通模式耗时是 2000多毫秒
五 虚拟机中的对象
1 虚拟机给对象分配内存的方式
指针碰撞：剩余内存很规整的时候，指针后移就可以分配可用内存
空闲列表：剩余内存无规则，那么有个表来管理内存的使用情况，把表里空闲内存分配给对象
具体用哪种，要看虚拟机采用什么GC回收方式
2 创建对象的过程
检查加载类--->分配内存--->内存空间初始化（如初始化成员变量默认值）--->设置(如hashcode)---->对象初始化（构造方法）
3 对象的内存布局
对象头
运行时数据，如hash码，对象琐的状态，年龄
类型指针：指向这个对象的类
实例数据
各种类型的字段内容
对齐填充
hotspot虚拟机要求对象大小要是8字节的整数倍，所有当对象头+实例数据的大小 达不到8字节整数倍时，对齐填充来补全
6 堆参数设置和内存溢出实战
堆溢出
参数 ： -Xms5m -Xmx5m -XX:+PrintGC
出现java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded 一般是（某个循环里可能性最大）在不停的分配对象，但是分配的太多，把堆撑爆了。
出现java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space一般是分配了巨型对象
栈溢出
参数：-Xss256k
java.lang.StackOverflowError 一般的方法调用是很难出现的，如果出现了要考虑是否有无限递归。
7 虚拟机栈带给我们的启示
方法的执行因为要打包成栈桢，所以天生要比实现同样功能的循环慢，所以树的遍历算法中：递归和非递归(循环来实现)都有存在的意义。递归代码简洁，非递归代码复杂但是速度较快。所以不要轻易使用递归，除非你递归深度比较浅的情况。
8 栈帧详解
栈帧(Stack Frame)是用于支持虚拟机进行方法调用和方法执行的数据结构，它是虚拟机运行时数据区的虚拟机栈(Virtual Machine Stack)的栈元素，不指一整块内存，它是个抽象概念。栈帧存储了方法的局部变量表，操作数栈，动态连接和方法返回地址等信息。第一个方法从调用开始到执行完成，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
运行时的栈桢结构
