1.Java程序运行时内存说明

编写的.java程序文件需要java编译器javac转成.class文件，然后通过jvm（名为java的可执行程序）来加载.class文件执行。每运行一个java程序就会产生一个java（JVM）的实例。一个java进程对应一个JVM实例，该进程可能包含一个或者多个线程，每个JVM实例都有一个对应的堆，每个线程有自己私有的栈。进程创建的所有类的对应本身何数组本身存放在堆上，由进程所有的线程共享。Java中堆上为对象分配内存会初始化这个对象中的变量。堆上对象的引用是再栈中分配，创建一个对象再堆和栈上都分配内存，堆中分配的内存存放对象本身，而在栈中分配的内存呢只是存放指向这个堆对象的引用而已。在函数栈帧中new出来一个局部变量时，在栈空间和堆空间中分配空间，当局部变量生命周期结束后，栈空间立刻被回收，堆空间区域等待GC回收。

2.JVM内存划分

JVM的内存可分为3个区：堆(heap)、栈(stack)和方法区(method，也叫静态区)：

堆区:
（1）存储的全部是对象，每个对象都包含一个与之对应的class的信息(class的目的是得到操作指令) ；
（2）jvm只有一个堆区(heap)，且被所有线程共享，堆中不存放基本类型和对象引用，只存放对象本身和数组本身；

栈区:
（1）每个线程包含一个栈区，栈中只保存基础数据类型本身和自定义对象的引用；
（2）每个栈中的数据(原始类型和对象引用)都是私有的，其他栈不能访问；
（3）栈分为3个部分：基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区(存放操作指令)；

方法区（静态区）:
（1）被所有的线程共享，方法区包含所有的class（class是指类的原始代码，要创建一个类的对象，首先要把该类的代码加载到方法区中，并且初始化）和static变量。
（2）方法区中包含的都是在整个程序中永远唯一的元素，如class，static变量。
堆(heap)和栈(stack)的区别：
（1）栈(stack)与堆(heap)都是Java用来存放数据的地方。与C++不同，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。
（2）栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。
堆的优势是可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。
但缺点是由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。

3.Java中数据类型

（1）基本类型(primitive types), 共有8类，即int, short, long, byte, float, double, boolean, char。
这种类型的定义是通过诸如int a = 3; long b = 255L;的形式来定义的，称为自动变量。自动变量存的是字面值，不是类的实例，
即不是类的引用，这里并没有类的存在。如int a = 3; 这里的a是一个指向int类型的引用，指向3这个字面值。
这些字面值的数据，由于大小可知和生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面，程序块退出后，字段值就消失了)，出于追求速度的原因，就存在于栈中。
（2）包装类数据，如Integer, String, Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。
这些类数据全部存在于堆中，Java用new()语句来显示地告诉编译器，在运行时才根据需要动态创建，因此比较灵活，但缺点是要占用更多的时间。
（3）自定义数据类型
用new()语句创建，对象存放在在堆区，通过栈区的引用来使用。

4.Java中的String

（1）栈的共享特性
String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //true
说明：
1）编译器先处理String str1 = "abc"；它会在栈中创建一个变量为str1的引用，然后查找栈中是否有abc这个值，如果没找到，就将abc存放进来，然后将str1指向abc。
2）接着处理String str2 = "abc";在创建完b的引用变量后，因为在栈中已经有abc这个值，便将str2直接指向abc。这样，就出现了str1与str2同时均指向abc的情况。
所以我们在使用诸如String str = "abc"；的格式定义类时，总是想当然地认为，创建了String类的对象str。其实对象可能并没有被创建（在栈上创建），而可能只是指向一个先前已经创建的对象。
（2）堆内存
通过new()方法才能保证每次都创建一个新的对象。其存放在堆上。由于String类的immutable性质，当String变量需要经常变换其值时，应该考虑使用StringBuffer类，
以提高程序效率。

5.结合HelloWorld分析java程序内存分布

HelloWorld.java

//import java.lang.Integer;

public class HelloWorld {  //运行时jvm 把HelloWorld的代码全部都放入方法区     
    public static void main(String[] args) {  //main方法放在方法区
        System.out.println("Hello World!");
		Student stu = new Student(110, "Andy", 18);  //stu在栈上，引用堆上new出来的对象，new Student(110, "Andy", 18)在堆上存储
		stu.printStudent();
		int[] iArr = new int[10]; //iArr在栈上，引用堆上new出来的对象，new int[10]在堆上存储
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			iArr[i] = i;
		}
		System.out.println("iArr: " + iArr);
		int[] iArr1 = {12, 34, 45, 60, 45, 82};
		System.out.println("iArr: " + iArr1);
    }
}

class Student { //运行时jvm 把Student的代码全部都放入方法区   
private int id;
private String name;
private Integer age;   
    
public Student(int id, String name, Integer age) {     
	this.id = id;
	this.name = name;
	this.age = age;
}     
   
   
public void  printStudent() { //printStudent方法放在方法区
	System.out.println("id: " + id); 
	System.out.println("name: " + name); 
	System.out.println("age: " + age); 
}  
   
}

编译运行：