JVM調優精講-概念模型

1.數據類型
Java虛擬機中，數據類型能夠分爲兩類：基本類型和引用類型。基本類型的變量保存原始值，即：他表明的值就是數值自己；而引用類型的變量保存引用值。「引用值」表明了某個對象的引用，而不是對象自己，對象自己存放在這個引用值所表示的地址的位置。

• 基本類型包括：byte,short,int,long,char,float,double,Boolean,returnAddress
• 引用類型包括：類類型，接口類型和數組。

2.堆與棧

堆和棧是程序運行的關鍵，棧是運行時的單位，而堆是存儲的單位。棧解決程序的運行問題，即程序如何執行，或者說如何處理數據；堆解決的是數據存儲的問題，即數據怎麼放、放在哪兒。

在Java中一個線程就會相應有一個線程棧與之對應，這點很容易理解，由於不一樣的線程執行邏輯有所不一樣，所以須要一個獨立的線程棧。而堆則是全部線程共享的。棧由於是運行單位，所以裏面存儲的信息都是跟當前線程（或程序）相關信息的。包括局部變量、程序運行狀態、方法返回值等等；而堆只負責存儲對象信息。

3.爲何要把堆和棧區分出來呢？棧中不是也能夠存儲數據嗎？

第一，從軟件設計的角度看，棧表明了處理邏輯，而堆表明了數據。這樣分開，使得處理邏輯更爲清晰。分而治之的思想。這種隔離、模塊化的思想在軟件設計的方方面面都有體現。
第二，堆與棧的分離，使得堆中的內容能夠被多個棧共享（也能夠理解爲多個線程訪問同一個對象）。這種共享的收益是不少的。一方面這種共享提供了一種有效的數據交互方式(如：共享內存)，另外一方面，堆中的共享常量和緩存能夠被全部棧訪問，節省了空間。
第三，棧由於運行時的須要，好比保存系統運行的上下文，須要進行地址段的劃分。因爲棧只能向上增加，所以就會限制住棧存儲內容的能力。而堆不一樣，堆中的對象是能夠根據須要動態增加的，所以棧和堆的拆分，使得動態增加成爲可能，相應棧中只需記錄堆中的一個地址便可。
第四，面向對象就是堆和棧的完美結合。其實，面向對象方式的程序與之前結構化的程序在執行上沒有任何區別。可是，面向對象的引入，使得對待問題的思考方式發生了改變，而更接近於天然方式的思考。當咱們把對象拆開，你會發現，對象的屬性其實就是數據，存放在堆中；而對象的行爲（方法），就是運行邏輯，放在棧中。咱們在編寫對象的時候，其實即編寫了數據結構，也編寫的處理數據的邏輯。不得不認可，面向對象的設計，確實很美。

在Java中，Main函數就是棧的起始點，也是程序的起始點。

程序要運行老是有一個起點的。同C語言同樣，java中的Main就是那個起點。不管什麼java程序，找到main就找到了程序執行的入口：）

4.堆中存什麼？棧中存什麼？

堆中存的是對象。棧中存的是基本數據類型和堆中對象的引用。一個對象的大小是不可估計的，或者說是能夠動態變化的，可是在棧中，一個對象只對應了一個4btye的引用（堆棧分離的好處：））。

爲何不把基本類型放堆中呢？由於其佔用的空間通常是1~8個字節——須要空間比較少，並且由於是基本類型，因此不會出現動態增加的狀況——長度固定，所以棧中存儲就夠了，若是把他存在堆中是沒有什麼意義的（還會浪費空間，後面說明）。能夠這麼說，基本類型和對象的引用都是存放在棧中，並且都是幾個字節的一個數，所以在程序運行時，他們的處理方式是統一的。可是基本類型、對象引用和對象自己就有所區別了，由於一個是棧中的數據一個是堆中的數據。最多見的一個問題就是，Java中參數傳遞時的問題。

要說明這個問題，先要明確兩點：
1. 不要試圖與C進行類比，Java中沒有指針的概念
2. 程序運行永遠都是在棧中進行的，於是參數傳遞時，只存在傳遞基本類型和對象引用的問題。不會直接傳對象自己。

明確以上兩點後。Java在方法調用傳遞參數時，由於沒有指針，因此它都是進行傳值調用（這點能夠參考C的傳值調用）。所以，不少書裏面都說Java是進行傳值調用，這點沒有問題，並且也簡化的C中複雜性。

可是傳引用的錯覺是如何形成的呢？在運行棧中，基本類型和引用的處理是同樣的，都是傳值，因此，若是是傳引用的方法調用，也同時能夠理解爲「傳引用值」的傳值調用，即引用的處理跟基本類型是徹底同樣的。可是當進入被調用方法時，被傳遞的這個引用的值，被程序解釋（或者查找）到堆中的對象，這個時候纔對應到真正的對象。若是此時進行修改，修改的是引用對應的對象，而不是引用自己，即：修改的是堆中的數據。因此這個修改是能夠保持的了。

對象，從某種意義上說，是由基本類型組成的。能夠把一個對象看做爲一棵樹，對象的屬性若是仍是對象，則仍是一顆樹（即非葉子節點），基本類型則爲樹的葉子節點。程序參數傳遞時，被傳遞的值自己都是不能進行修改的，可是，若是這個值是一個非葉子節點（即一個對象引用），則能夠修改這個節點下面的全部內容。

堆和棧中，棧是程序運行最根本的東西。程序運行能夠沒有堆，可是不能沒有棧。而堆是爲棧進行數據存儲服務，說白了堆就是一塊共享的內存。不過，正是由於堆和棧的分離的思想，才使得Java的垃圾回收成爲可能。

Java中，棧的大小經過-Xss來設置，當棧中存儲數據比較多時，須要適當調大這個值，不然會出現java.lang.StackOverflowError異常。常見的出現這個異常的是沒法返回的遞歸，由於此時棧中保存的信息都是方法返回的記錄點。