一 Java内存机制概述
作者是先学习C++，后来才学习的Java。在编写程序的时候，感觉二者最不一样的地方就是：在Java中，程序员并不需要对动态开辟的存储空间（new创建的对象或数组）进行回收（delete操作）。这些工作将会由JVM的垃圾自动回收器接手。Java的内存管理分为以下几个部分：栈（Stack），堆（Heap），方法区（Method Area）。下面几节将会分别介绍这几个区域。
二 栈
栈中保存的是Java八种基本数据类型的变量（short, int, long, byte, double, float, char, boolean），对象的引用变量（相当于对象实例或者数组的名字，也就是Java中的指针），方法帧。当程序员在代码中定义了上述类型的变量时，JVM就会在栈内存中为这些变量分配空间。
需要注意的是：1.引用变量保存的是对象的实例或数组在堆内存中的地址。2.栈内存是线程私有的。JVM为每一个线程分配一个栈，这个栈的生命周期与线程相同。3.当调用程序中的一个方法时，JVM就会吧方法帧（方法需要的参数，方法的局部变量，方法的中间结果）压入栈，当使用结束时，把方法帧弹出栈（同时自动释放掉这些变量被分配的空间）。
三 堆
程序员使用new创建对象和数组所分配的内存空间，称为堆内存。换句话来说，堆内存中存放的是对象的实例和数组。在Java中，程序员并不需要像在C++中那样手动回收这些内存。与栈不同，在多线程开发中，堆内的数据是所有线程栈共享的（并非为每一个线程开辟出一块堆内存）。
需要注意的是：当对象或者数组的引用变量在其生命周期结束时被销毁，但存放在堆内存中的对象的实例和数组并不会被立刻销毁，JVM的内存回收器（Garbage Collection）会在某个不确定的时间回收这部分内存。
例子1:对象的创建
class Student {
String name;
int grade;
public Student(String name, int grade){
this.name = name;
this.grade = grade;
}
}
public class HelloWorld{
public static void main(String[] args){
Student s1 = new Student("caoxi",4);
Student s2 = new Student("quyuan",6);
System.out.println("If s1 equals s2: " + (s1 == s2));
}
}
程序的输出结果：If S1 equals S2: false
说明S1和S2保存的是不同的堆内存地址，这两个内存地址分别指向的是两个不同的对象实例。
例子2:引用的传递
class Student {
String name;
int grade;
public Student(String name, int grade){
this.name = name;
this.grade = grade;
}
}
public class HelloWorld{
public static void main(String[] args){
Student s1 = new Student("caoxi",4);
Student s2 = new Student("quyuan",6);
s2 = s1;
System.out.println("If s1 equals s2: " + (s1 == s2));
}
}
由上面这个例子可以看到。引用变量与对象并非是必须是一一对应的。引用传递就是讲一个堆内存空间的使用权分配给多个栈内存空间，也就是说可以有多个引用变量指向同一个对象的实例（此时这两个引用变量存储的堆内存地址是相同的）。例子2中，由于引用变量S2之前已经指向了一个堆内存空间，在引用传递时，它将切断之前的链接而指向对一个对象实例（删去第二个对象实例的地址，存储第一个对象实例的地址），此时第二个对象实例没有任何引用，变成了垃圾，它将等待JVM的垃圾回收器在某个不确定的时间回收掉。
在软件设计中，我们将栈内存中的存储内容看作是程序的逻辑，而把堆内存中存储的内容看作是程序的数据。关于栈和堆的访问速度，访问栈的速度要略快于访问堆的速度，尽管二者都是内存，在物理上的访问机制相同，但访问方式并不相同。
1. 栈内存相较于堆内存来说通常要小很多（这也是满足了为每个线程开辟一个栈的条件），在建立了cache和内存映射的条件下（上述二者只能在有限内存块大小内进行），根据局部性的关系，命中率高，所以访问速度要快很多。
2.访问堆内存中的内容通常需要两次访问：第一次取得指针（引用变量），第二次获取堆内存的内容。而取得栈内存中的内容只需要一次访问。
四 方法区
方法区和堆内存是一样是各个线程共享的，它存储的是被加载的类信息，常量池，方法列表，静态变量等。方法区的大小并非固定的，可以根据需要进行动态调整。方法区的内存地址空间也不必须是连续的，JVM允许用户和程序制定方法区的初始大小，最大和最小尺寸。
其中，类信息包含了类和接口的名称。在方法区中，每一个类都维护着一个被称作常量池的一块内存区，存储的是String, Integer, floating point等类型的常量。其中String类的常量在常量池中是通过表的方式存储对，，有一张固定长度的CONSTANT_String_info表存储字符串值。这些数据和堆内存中的对象实例与数组一样，是通过索引来访问的。方法列表中保存着方法的名称已经它的描述符。
例子3：字符常量
public class HeapAndStackDemo01 {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
String a = "haha";
String b = "haha";
System.out.println(a==b);
String c = new String("haha");
String d = new String("haha");
System.out.println(c==d);
System.out.println(a==d);
}
}
上面这个例子可以看出，c,d这两个引用变量指向了两块不同的堆内存，而a,b这两个指向了常量池中的同一个的地址。