JVM运行时数据区分析
这篇来分析一下，JVM的构成原理内容。
JVM是一种规范，用于区别于C/C++：
1. 动态分配内存：C/C++没有动态分配需要手动分配
2. GC内存回收：C/C++需要自己进行回收垃圾
注：C/C++可以直接调用操作系统硬件，而JVM需要通过一层java虚拟机才行，所以一般来说C/C++的性能更好；
还有一点需要注意：Davilk虚拟机和JVM虚拟机的区别是在于，JVM是跨平台跨设备，而Davilk是安卓专属的虚拟机。
以上就是JVM与C/C++的区别 以及 JVM与Davilk区别；
接下来主要看JVM相关的内容：
JVM较重要的三层组成：类加载器、运行时数据区 、 执行引擎
对于开发者来讲这三者中最主要的是运行时数据区，了解运行过程中程序的执行过程；
执行引擎跑的时候，运行时数据区数据产生
运行时数据区可分为两类：线程共享区 和线程私有区
1、线程共享区：方法区、堆区。他们的生命周期和JVM一样；
2、线程私有：Java虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器。仅供当前自身线程中使用；
Java内存分为五个区域：虚拟机栈、本地方法栈、方法区、堆、程序计数器
各个区域存储的内容：
1. 方法区：类信息（class字节码信息：类名、作者、时间等）、静态变量、处理逻辑的指令集。方法区数据保存在主内存（内存条）；
2. 堆区：对象实例、全局变量（在一个类里面定义的不带static的变量或对象引用都是在此类的堆区）。堆区数据保存在主内存（内存条）；
3. 虚拟机栈：存储方法的局部变量，每次创建一个线程就会有一个虚拟机栈（生命周期与线程相同）。栈区的数据运行在高速缓存中；
4. 程序计数器：用于计算cpu执行到哪一步了。运行在高速缓存中；
5.本地方法栈：用于调用native方法。运行在高速缓存中；
注：Java虚拟机栈的读取速度仅次于程序计数器，而程序计数器就是一个寄存器，不会有内存泄露的问题，是基于栈架构；一个线程会创建一个java虚拟机栈，java虚拟机中会有一个或多个栈帧，一个栈帧就是一个方法的执行，每个栈帧包含：局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址。
如下：
分区类型案例
现在来看下这些分别在操作系统的什么位置：
前提：由于CPU的运行速度很快大概在2.2GHZ，而内存条的运行速度较慢大概在1333MHZ，所在的运转速度差别很大，所以二者不能直接进行数据交互；因此两者需要交互就需要一个中介者，这个中介者就是高速缓存，也称为一级存储器；因此就涉及：CPU、高速缓存、内存条（主存）；
方法区和堆区都在内存条中，他们的内存大小是通过malloc（C里面专门分配内存的函数）来分配。
虚拟机栈区、本地方法栈以及程序计数器都是在高速缓存中。
简单的画了一个图供理解：
画的比较简陋
接下来了解一下Java的堆和栈：
不注重编写代码中会造成的错误：
OutOfMemoryError是堆内存溢出，表示：他需要那么多内存但是系统不能给他分配，他就只能闹脾气崩掉。
StackOverflowError错误表示栈内存崩溃了。
下面代码演示一下堆和栈报错的差别：
定义了一个bean对象，里面有一个很大的byte数据，简单的看一下伪造的堆内存OOM现象；
堆内存造成的OOM
栈内存崩溃
以上两个不规范的代码导致的堆和栈崩溃的演示，供理解使用。
堆的理解
存储的都是对象，凡事new出来的都是对象，存储在堆内存中，堆中的实体对象不会和栈中的局部变量一样自动消毁，他会一直存在在堆中，当这个对象用不到了就会变成垃圾，所以有垃圾回收机制帮忙回收。
供理解堆区操作
补充：
图中S0-S1阈值15次，作为安卓的art虚拟机，内存互换的条件入老年代的阈值是6，其他的比如HotSpot虚拟机的阈值是15；
MajorGC是只回收old区域，而FullGC是回收eden区和old区；
MajorGC的执行速度是MinorGC的10倍；
一般面试提到的JVM虚拟机默认指代Hospot虚拟机；
Android这边为主的是Davilk和Art虚拟机；
如何避免内存抖动？内存抖动就是频繁的创建和销毁大量对象
不要在for循环里创建对象，可以复用对象
栈的理解
存储的都是局部变量，而局部变量是在方法里定义的，所以方法先进栈，然后在定义变量，局部变量的生命周期很短，变化很快。
供栈区理解，结合代码流程
下面我们举个例子看看堆和栈是如何存储的：
在主函数main中创建一个数组 int [] arr = new arr[3] ， 看是怎么分配在堆栈的。
首先主函数main先入栈，因为方法都是在栈里，然后arr入栈：
主函数main入栈，接着arr入栈
然后看等号右边new arr[3] ，new 表示一个对象实例，所以应该在堆中，所以通过new在堆中开辟一块内存
在堆中开辟内存，都会进行默认初始化，不然不能使用
解释上图：前面一列是索引，后面是值，会给这个实体分配一个内存地址，数组这个实体在堆内存中产生之后每个空间都会默认初始化，这是堆内存的特点，未初始化的数据是不能用的，但是在堆里是可以的，因为初始化过了，但是在栈里面没有。所以，堆和栈里就合作创建了变量和实体；
堆内存分配了一个地址，这个地址赋给arr，arr就通过这个地址指向数组，所以arr想操作数组就用这个地址，而不是直接把实体都赋值给它，所以这个叫引用数据类型，而不是基本数据类型了，arr引用了堆内存中的实体；
垃圾数据产生：
当一个实体没有引用数据类型指向的时候，也就是new了一个arr数据，但是没有int arr[]指向。这个时候这个实体在堆内存中就不会被释放，而被当做一个垃圾，在不定时的时间内被java垃圾回收机制自动回收。自动回收机制会检测堆中是否有垃圾，有就回收，但是不定时；
堆的分类：
堆占用的内存最大，所以java回收机制主要作用在堆上。正是因为GC的存在，现代的收集器都采用分代收集算法，堆又被细化分为新生代和老年代。新生代又分为：Eden空间、From Survivor（S0）空间、To Survivor（S1）空间：
堆内存的分配
后续会详细分析堆内存的垃圾回收机制的原理。
