JVM内存分配回收入门（一）
前沿
菜鸟Android程序员入门jvm虚拟机，如有错误，欢迎批评指正。我们都知道Java的内存管理是交由jvm来管理的，这很方便，但是也带来了一些困扰，一旦出现内存泄漏和内存溢出方面的问题，如果不了解jvm虚拟机是如何分配回收内存的，那排除bug将会是非常困难的工作。
为什么要学习jvm内存管理？
我觉得起码学个入门级的吧，知道平时代码中那些对象，变量，方法在内存中是如何创建和回收的。我负责任的告诉你，真的不是为了装逼，而是为了解决实际问题。
我的理由如下：
1、解决常见的内存泄漏和oom；
2、内存优化；
3、在开发中写出更健壮的程序，减少一些内存bug或者说增加内存负担的问题；
4、现阶段的面试大概率会问。
关于运行时数据区
在JVM加载class文件的时候，JVM会用一段空间来存储程序执行期间需要用到的数据和相关信息，这段空间一般被称作为Runtime Data Area（运行时数据区），也就是我们常说的JVM内存。我们常说的内存管理（内存分配和回收）就是针对这段空间进行管理。
JVM运行时数据区
根据 JVM 规范，JVM 内存共分为方法区、堆、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器五个部分。其中方法区和堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建，生命周期与虚拟机相同；而后面3个则是线程私有，生命周期与线程相同。
注意：这是 JVM 规范，不同虚拟机，不同版本在实现上虽然有所不同，但总体上是按照这个规范来做的
下面简单介绍一下这5个数据区域。
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方法区:是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量（final ）、静态变量（static）、即时编译器编译后的代码等数据； -
堆(Heap):也是各个线程共享的内存区域，它的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存；它是jvm虚拟机管理的内存中最大的一块； -
虚拟机栈(VM Stack):线程私有，生命周期与线程相同，使用连续的内存空间来存储数据；栈描述的是Java 方法执行的内存模型；每个方法在执行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；方法调用时会入栈，方法执行完成会出栈； -
本地方法栈:与虚拟机栈(VM Stack)的作用非常相似，区别在于Java 虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务（是系统层面的）； -
程序计数器:线程私有，占用内存小，生命周期与线程相同，大致为字节码行号指示器，记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址。
这里重点看一下方法区 、堆(Heap) 、虚拟机栈(VM Stack)；而在平时的应用开发中做的内存优化又主要是堆(Heap)，这下工作就变得没那么复杂了。
下面通过一个例子来讲解内存分配：
public class Person {
public String name;
public int age;
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int num = 1; //1
Person person = new Person("张三", 20); //2
change1(num); //3
change2(person); //4
}
private static void change1(int n) {
n = 11;
}
private static void change2(Person p) {
p = new Person("李四", 21); //5
}
}
内容很简单，在java的main()方法中定义了一个变量num，创建了一个对象Person，然后再调用change1(int n) 、change2(Person p)方法
运行过程
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首先这段java程序是从main()方法作为入口的，
1、当运行到1时，会把局部变量num加载到栈内存；
2、当运行到2时，jvm会先把Person .class加载到方法区，方法区里面存放的就是class的数据结构；然后在堆内存中开辟一个空间来存储Person的实例，且在堆内存的地址为0x001；接着把引用person放在栈中，这个引用指向的就是0x001；
3、当调用change1(int n)时，因为n是局部变量，所以会把n放到栈中，并且给n赋值，当方法执行完毕的时候，会立即释放n所占用的栈空间；
4、 当调用change2(Person p)时，因为p是局部变量，所以会把p放到栈中，由于是引用类型的变量，p和person指向堆中的同一个对象；
5、当执行到5时，会在堆内存中重新创建一个新的Person对象，然后p的指针地址不再指向之前的0x001，而是指向新的对象的地址0x002。change2(Person p)方法执行完后会立即释放p的栈内存，但是在堆内存中的对象不会立即回收，而是等待gc自动回收。
总结
1、栈中存放的是局部变量（包括引用），如果是普通变量的话存放的是值；如果是引用的话，存放的是堆内存的指针；在使用时入栈，用完就立即出栈；
2、堆内存存放的就是创建的对象／实例，堆是内存中比较大的一块区域，是垃圾回收器管理的主要区域，因此很多时候也被称做“GC 堆”；
3、栈和堆的内存释放不是同步的。方法结束，栈中的局部变量立即销毁，但是堆中对象不一定马上销毁，而是等垃圾回收扫描时才可以被销毁，具体的算法后面章节再讲；
4、创建一个对象时，类的成员变量会存储在堆内存，但是成员方法不会，你想想如果一个类创建了多个对象 ，每个方法都入栈，那多占内存啊？类的方法是该类的所有对象共享的，只有一套，在调用方法时，会通过堆内存中的实例找到方法区中相对应的方法。
