摘要：此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對象實例，幾乎所有的對象實例都在這里分配內(nèi)存。不過，無論如何劃分，都與存放內(nèi)容無關(guān)，無論哪個區(qū)域，存儲的都仍然是對象實例，進一步劃分的目的是為了更好地回收內(nèi)存，或者更快地分配內(nèi)存。

根據(jù)java虛擬機規(guī)范第七版的規(guī)定，Java虛擬機所管理的內(nèi)存將包括以下幾個運行時數(shù)據(jù)區(qū)域：程序計數(shù)器、方法區(qū)、堆、虛擬機棧、本地方法棧。(詳見深入理解java虛擬機)

　　程序計數(shù)器（Program Counter Register）是一塊較小的內(nèi)存空間，它的作用可以看做是當前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器。在虛擬機的概念模型里（僅是概念模型，各種虛擬機可能會通過一些更高效的方式去實現(xiàn)），字節(jié)碼解釋器工作時就是通過改變這個計數(shù)器的值來選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理、線程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能都需要依賴這個計數(shù)器來完成。
　　由于Java虛擬機的多線程是通過線程輪流切換并分配處理器執(zhí)行時間的方式來實現(xiàn)的，在任何一個確定的時刻，一個處理器（對于多核處理器來說是一個內(nèi)核）只會執(zhí)行一條線程中的指令。因此，為了線程切換后能恢復(fù)到正確的執(zhí)行位置，每條線程都需要有一個獨立的程序計數(shù)器，各條線程之間的計數(shù)器互不影響，獨立存儲，我們稱這類內(nèi)存區(qū)域為“線程私有”的內(nèi)存。 如果線程正在執(zhí)行的是一個Java方法，這個計數(shù)器記錄的是正在執(zhí)行的虛擬機字節(jié)碼指令的地址；如果正在執(zhí)行的是Natvie方法，這個計數(shù)器值則為空（Undefined）。此內(nèi)存區(qū)域是唯一一個在Java虛擬機規(guī)范中沒有規(guī)定任何OutOfMemoryError情況的區(qū)域。

　　與程序計數(shù)器一樣，Java虛擬機棧（Java Virtual Machine Stacks）也是線程私有的，它的生命周期與線程相同。虛擬機棧描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個方法被執(zhí)行的時候都會同時創(chuàng)建一個棧幀（Stack Frame）用于存儲局部變量表、操作棧、動態(tài)鏈接、方法出口等信息。每一個方法被調(diào)用直至執(zhí)行完成的過程,就對應(yīng)著一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程。經(jīng)常有人把Java內(nèi)存區(qū)分為堆內(nèi)存（Heap）和棧內(nèi)存（Stack），這種分法比較粗糙，Java內(nèi)存區(qū)域的劃分實際上遠比這復(fù)雜。這種劃分方式的流行只能說明大多數(shù)程序員最關(guān)注的、與對象內(nèi)存分配關(guān)系最密切的內(nèi)存區(qū)域是這兩塊。其中所指的“堆”在后面會專門講述，而所指的“棧”就是現(xiàn)在講的虛擬機棧，或者說是虛擬機棧中的局部變量表部分。
　　局部變量表存放了編譯期可知的各種基本數(shù)據(jù)類型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)、對象引用(reference類型)，它不等同于對象本身，根據(jù)不同的虛擬機實現(xiàn)，它可能是一個指向?qū)ο笃鹗嫉刂返囊弥羔槪部赡苤赶蛞粋€代表對象的句柄或者其他與此對象相關(guān)的位置）和returnAddress類型（指向了一條字節(jié)碼指令的地址）。其中64位長度的long和double類型的數(shù)據(jù)會占用2個局部變量空間（Slot），其余的數(shù)據(jù)類型只占用1個。局部變量表所需的內(nèi)存空間在編譯期間完成分配，當進入一個方法時，這個方法需要在幀中分配多大的局部變量空間是完全確定的，在方法運行期間不會改變局部變量表的大小。 在Java虛擬機規(guī)范中，對這個區(qū)域規(guī)定了兩種異常狀況：如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的深度，將拋出StackOverflowError異常；如果虛擬機棧可以動態(tài)擴展（當前大部分的Java虛擬機都可動態(tài)擴展，只不過Java虛擬機規(guī)范中也允許固定長度的虛擬機棧），當擴展時無法申請到足夠的內(nèi)存時會拋出OutOfMemoryError異常。

　　本地方法棧（Native Method Stacks）與虛擬機棧所發(fā)揮的作用是非常相似的，也是線程私有的，其區(qū)別不過是虛擬機棧為虛擬機執(zhí)行Java方法（也就是字節(jié)碼）服務(wù)，而本地方法棧則是為虛擬機使用到的Native方法服務(wù)。虛擬機規(guī)范中對本地方法棧中的方法使用的語言、使用方式與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并沒有強制規(guī)定，因此具體的虛擬機可以自由實現(xiàn)它。甚至有的虛擬機（譬如Sun HotSpot虛擬機）直接就把本地方法棧和虛擬機棧合二為一。與虛擬機棧一樣，本地方法棧區(qū)域也會拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError異常。

　　對于大多數(shù)應(yīng)用來說，Java堆（Java Heap）是Java虛擬機所管理的內(nèi)存中最大的一塊。Java堆是被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，在虛擬機啟動時創(chuàng)建。此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對象實例，幾乎所有的對象實例都在這里分配內(nèi)存。這一點在Java虛擬機規(guī)范中的描述是：所有的對象實例以及數(shù)組都要在堆上分配，但是隨著JIT編譯器的發(fā)展與逃逸分析技術(shù)的逐漸成熟，棧上分配、標量替換優(yōu)化技術(shù)將會導(dǎo)致一些微妙的變化發(fā)生，所有的對象都分配在堆上也漸漸變得不是那么“絕對”了。
　　Java堆是垃圾收集器管理的主要區(qū)域，因此很多時候也被稱做“GC堆”（Garbage Collected Heap，幸好國內(nèi)沒翻譯成“垃圾堆”）。如果從內(nèi)存回收的角度看，由于現(xiàn)在收集器基本都是采用的分代收集算法，所以Java堆中還可以細分為：新生代和老年代；再細致一點的有Eden空間、From Survivor空間、To Survivor空間等。如果從內(nèi)存分配的角度看，線程共享的Java堆中可能劃分出多個線程私有的分配緩沖區(qū)（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）。不過，無論如何劃分，都與存放內(nèi)容無關(guān)，無論哪個區(qū)域，存儲的都仍然是對象實例，進一步劃分的目的是為了更好地回收內(nèi)存，或者更快地分配內(nèi)存。在本章中，我們僅僅針對內(nèi)存區(qū)域的作用進行討論，Java堆中的上述各個區(qū)域的分配和回收等細節(jié)將會是下一章的主題。
　根據(jù)Java虛擬機規(guī)范的規(guī)定，Java堆可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，只要邏輯上是連續(xù)的即可，就像我們的磁盤空間一樣。在實現(xiàn)時，既可以實現(xiàn)成固定大小的，也可以是可擴展的，不過當前主流的虛擬機都是按照可擴展來實現(xiàn)的（通過-Xmx和-Xms控制）。如果在堆中沒有內(nèi)存完成實例分配，并且堆也無法再擴展
時，將會拋出OutOfMemoryError異常。

????方法區(qū)（Method Area）與Java堆一樣，是各個線程共享的內(nèi)存區(qū)域，它用于存儲已被虛擬機加載的類信息(例如運行時常量池（Runtime Constant Pool）、字段和方法數(shù)據(jù)、構(gòu)造函數(shù)和普通方法的字節(jié)碼內(nèi)容、還包括一些在類、實例、接口初始化時用到的特殊方法(§2.9))、常量、靜態(tài)變量、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)，。雖然Java虛擬機規(guī)范把方法區(qū)描述為堆的一個邏輯部分，但是它卻有一個別名叫做Non-Heap（非堆），目的應(yīng)該是與Java堆區(qū)分開來。
????對于習(xí)慣在HotSpot虛擬機上開發(fā)和部署程序的開發(fā)者來說，很多人愿意把方法區(qū)稱為“永久代”（Permanent Generation），本質(zhì)上兩者并不等價，僅僅是因為HotSpot虛擬機的設(shè)計團隊選擇把GC分代收集擴展至方法區(qū)，或者說使用永久代來實現(xiàn)方法區(qū)而已。對于其他虛擬機（如BEA JRockit、IBM J9等）來說是不存在永久代的概念的。即使是HotSpot虛擬機本身，根據(jù)官方發(fā)布的路線圖信息，現(xiàn)在也有放棄永久代并“搬家”至Native Memory來實現(xiàn)方法區(qū)的規(guī)劃了。
　　Java虛擬機規(guī)范對這個區(qū)域的限制非常寬松，除了和Java堆一樣不需要連續(xù)的內(nèi)存和可以選擇固定大小或者可擴展外，還可以選擇不實現(xiàn)垃圾收集。相對而言，垃圾收集行為在這個區(qū)域是比較少出現(xiàn)的，但并非數(shù)據(jù)進入了方法區(qū)就如永久代的名字一樣“永久”存在了。這個區(qū)域的內(nèi)存回收目標主要是針對常量池的回收和對類型的卸載，一般來說這個區(qū)域的回收“成績”比較難以令人滿意，尤其是類型的卸載，條件相當苛刻，但是這部分區(qū)域的回收確實是有必要的。在Sun公司的BUG列表中，曾出現(xiàn)過的若干個嚴重的BUG就是由于低版本的HotSpot虛擬機對此區(qū)域未完全回收而導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。 根據(jù)Java虛擬機規(guī)范的規(guī)定，當方法區(qū)無法滿足內(nèi)存分配需求時，將拋出OutOfMemoryError異常。

????運行時常量池(Runtime Constant Pool)是方法區(qū)的一部分。Class文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，還有一項信息是常量池(Constant Pool Table)，用于存放編譯期生成的各種字面量(Literal)和符號引用(Symbolic References)，這部分內(nèi)容將在類加載后存放到方法區(qū)的運行時常量池中。即由從class常量池轉(zhuǎn)到了運行時常量池當中。
????字面量比較接近Java語言層面的常量概念，如文本字符串、聲明為final的常量值等。對于字面量而言，在Java語言特性的里面的定義是六種基本類型(int、long、char、boolean、float、double)、字符串類型、null類型的值的源碼(即.java里的)表示形式，這里的基礎(chǔ)類型少了byte和short,是因為整型字面量只有int和long兩種類型(An integer literal is of type long if it is suffixed with an ASCII letter L or l (ell);otherwise it is of type int)。那么會進入Class常量池也就是后來會進入運行時常量池的字面量有何要求，經(jīng)javap測試得到了下面的結(jié)論：

首先null是肯定不會進入Class常量池的

對于給包裝類型賦值的字面量而言，結(jié)果有限的字面量如bool、char、小于3232768的int其值不會被放入到Class常量池當中，加上final或者static也不行。

但對于給基礎(chǔ)類型變量賦值的結(jié)果有限字面量而言，一旦加上final之后上面那些也都會加入到Class常量池當中。其中char會將對應(yīng)的int值放進去、bool型則是false放入0，true放入1。

對于結(jié)果無限的字面量，如浮點數(shù)字面量而言，只要字面量不是0.0或者1.0，那么一定會進入Class常量池，相反則否；字符串字面量則均會進入Class常量池。

符號引用則屬于編譯原理方面的概念，包括以下三類常量:

類和接口的全限定名(Fully Qualified Name)

字段的名稱和描述符(Descriptor)

方法的名稱和描述符

????Java虛擬機對Class文件的每一部分（自然也包括常量池）的格式都有嚴格的規(guī)定，每一個字節(jié)用于存儲哪種數(shù)據(jù)都必須符合規(guī)范上的要求，這樣才會被虛擬機認可、裝載和執(zhí)行。但對于運行時常量池，Java虛擬機規(guī)范沒有做任何細節(jié)的要求，不同的提供商實現(xiàn)的虛擬機可以按照自己的需要來實現(xiàn)這個內(nèi)存區(qū)域。不過，一般來說，除了保存Class文件中描述的符號引用外，還會把翻譯出來的直接引用也存儲在運行時常量池中。 運行時常量池相對于Class文件常量池的另外一個重要特征是具備動態(tài)性，Java語言并不要求常量一定只能在編譯期產(chǎn)生，也就是并非預(yù)置入Class文件中常量池的內(nèi)容才能進入方法區(qū)運行時常量池，運行期間也可能將新的常量放入池中，這種特性被開發(fā)人員利用得比較多的便是String類的intern()方法。 既然運行時常量池是方法區(qū)的一部分，自然會受到方法區(qū)內(nèi)存的限制，當常量池?zé)o法再申請到內(nèi)存時會拋出OutOfMemoryError異常。

　　關(guān)于boolean類型的大?。荷婕暗絙oolean類型的值在編譯后都是用int數(shù)據(jù)類型來代替(即4字節(jié))，但是在boolean數(shù)組中采用的是byte(即1字節(jié))，當將boolean值放入boolean數(shù)組時，是要把int類型的值轉(zhuǎn)換成byte再存儲，當從boolean數(shù)組中取出boolean元素時，則會將byte類型的值擴展為int類型。所有的基本類型都有對應(yīng)的包裝類型。

　　引用類型：Class類型、interface類型、數(shù)組類型，其默認值均是null。
　　對于數(shù)組類型而言，當創(chuàng)建一個數(shù)組對象時，實際上就是創(chuàng)建了一個引用數(shù)組，并且每個引用都會自動被初始化為一個特定值，該值擁有自己的關(guān)鍵字null。
　　重點理解：基本類型變量的值就直接保存在變量中，引用類型變量中保存的只是實際對象的地址。引用指向?qū)嶋H對象，實際對象中保存著內(nèi)容。
　　注意：聲明字段時并不總是需要分配值。聲明但未初始化的字段將由編譯器設(shè)置為合理的默認值。一般來說，此默認值將為零或null取決于數(shù)據(jù)類型。然而，依賴于這樣的默認值通常被認為是糟糕的編程風(fēng)格。局部變量略有不同; 編譯器永遠不會為未初始化的局部變量分配默認值。如果未在聲明局部變量的同時進行初始化，請確保在嘗試使用它之前為其賦值。否則如訪問未初始化并且之后也未賦值的局部變量將導(dǎo)致編譯時錯誤。

　　Java提供了兩個用于高精度計算的類，BigInteger和BigDecimal。能作用于int和float的操作，也同樣能作用于BigInteger和BigDecimal。只不過必須以方法調(diào)用方式取代運算符方式來實現(xiàn)。這么做復(fù)雜了許多，運算速度也會比較慢，可以說是以速度換取了精度。

BigInteger支持任意精度的整數(shù)。也就是說，在運算中，可以準確地表達任何大小的整數(shù)值，而不會丟失任何信息。

BigDecimal支持任何精度的浮點數(shù)。

　　方法由下列部分組成，其中只有加粗部分是必須要有的。

Modifiers

The return type

The method name

The parameter list in parenthesis

An exception list

The method body, enclosed between braces

　　在下列三種情況，任何一種先發(fā)生時，方法將返回到調(diào)用它的代碼處

執(zhí)行方法中的所有語句，

執(zhí)行了return語句

拋出異常

?
　　當方法使用類名作為其返回類型時，返回對象的類型類必須是返回類型的子類或就是該返回類型。在繼承時，可以覆蓋方法并定義它以返回父類原始方法的子類型，這種技術(shù)被稱為協(xié)變返回類型。此外還可以使用接口名稱作為返回類型。在這種情況下，返回的對象必須實現(xiàn)指定的接口。

實例變量/Instance Variables(非靜態(tài)字段/Non-Static Fields): 類中不加static修飾的成員變量，當從同一個類中創(chuàng)建出多個對象時，每個對象擁有獨立的實例變量副本。

類變量/Class Variables(靜態(tài)字段/Static Fields): 類中加static修飾符的成員變量，所有的對象都能共享該變量，類變量是與類相關(guān)聯(lián)，而不是與任何對象相關(guān)聯(lián)。

局部變量/Local Variables: 在方法中或者塊中聲明的變量，其作用范圍也僅限于方法或塊中。

參數(shù)/Parameters: 方法聲明(method declarations)中的變量,其作用范圍僅限于方法中。參數(shù)也是變量，但不是類的成員變量，因此不能叫做字段。

?
　　類由字段(成員變量)和方法(成員函數(shù))組成，成員變量可以分為實例變量和類變量，方法中則包括參數(shù)和局部變量。類變量是在類初始化后就存在的，使用類名是訪問類變量的首選方式，但也可以使用值為或者不為null的class類型引用變量來訪問。如

class StaticTest{
    static int i=47;
    public static void main(String[] args){//main函數(shù)當中的args是用來存儲命令行參數(shù)的。

        StaticTest st=null;
                System.out.println(st.i);//成功打印
    }
}

方法簽名：方法的名稱和參數(shù)類型列表，參數(shù)類型可以更進一步分為形參參數(shù)列表、泛型方法類型參數(shù)列表

方法參數(shù)：在方法聲明中的變量叫做parameters，在調(diào)用方法時傳入的實際值叫做arguments ,但兩者在中文中都叫做參數(shù)，為了更好地區(qū)分，將parameters稱為形式參數(shù)簡稱形參(列表)，將arguments稱為實際參數(shù)，簡稱為實參。

傳遞參數(shù)：在Java中的方法調(diào)用中，無論是傳遞基礎(chǔ)類型實際參數(shù)，還是傳遞引用類型實際參數(shù)，都是按值傳遞的，如何理解這個按值傳遞，實際上就是等同于賦值操作符“=”的效果。