JAVA内存模型

引用

http://blog.chinaunix.net/u3/96294/showart_2276175.html
http://blog.csdn.net/winniepu/archive/2009/11/18/4829087.aspx

软引用
特点：只有当内存不够的时候才回收这类内存，同时又保证在Java抛出OutOfMemory异常之前，被设置为null。

           保证最大限度的使用内存而不引起OutOfMemory异常。

           在某些时候对软引用的使用会降低应用的运行效率与性能，例如：应用软引用的对象的初始化过程较为耗时，或者对象的状态在程序的运行过程中发生了变化，都会给重新创建对象与初始化对象带来不同程度的麻烦。

     用途：

     可以用于实现一些常用资源的缓存，实现Cache的功能

     处理一些占用内存大而且声明周期较长，但使用并不频繁的对象时应尽量应用该技术 

http://www.360doc.com/content/10/1214/10/5094409_77946354.shtml

引用

最近想将java基础的一些东西都整理整理，写下来，这是对知识的总结，也是一种乐趣。已经拟好了提纲，大概分为这几个主题： java线程安全，java垃圾收集，java并发包详细介绍，java profile和jvm性能调优 。慢慢写吧。本人jameswxx原创文章，转载请注明出处，我费了很多心血，多谢了。关于java线程安全，网上有很多资料，我只想从自己的角度总结对这方面的考虑，有时候写东西是很痛苦的，知道一些东西，但想用文字说清楚，却不是那么容易。我认为要认识java线程安全，必须了解两个主要的点：java的内存模型，java的线程同步机制。特别是内存模型，java的线程同步机制很大程度上都是基于内存模型而设定的。后面我还会写java并发包的文章，详细总结如何利用java并发包编写高效安全的多线程并发程序。暂时写得比较仓促，后面会慢慢补充完善。


浅谈java内存模型
       不同的平台，内存模型是不一样的，但是jvm的内存模型规范是统一的。其实java的多线程并发问题最终都会反映在java的内存模型上，所谓线程安全无非是要控制多个线程对某个资源的有序访问或修改。总结java的内存模型，要解决两个主要的问题：可见性和有序性。我们都知道计算机有高速缓存的存在，处理器并不是每次处理数据都是取内存的。JVM定义了自己的内存模型，屏蔽了底层平台内存管理细节，对于java开发人员，要清楚在jvm内存模型的基础上，如果解决多线程的可见性和有序性。
       那么，何谓可见性？ 多个线程之间是不能互相传递数据通信的，它们之间的沟通只能通过共享变量来进行。Java内存模型（JMM）规定了jvm有主内存，主内存是多个线程共享的。当new一个对象的时候，也是被分配在主内存中，每个线程都有自己的工作内存，工作内存存储了主存的某些对象的副本，当然线程的工作内存大小是有限制的。当线程操作某个对象时，执行顺序如下：
(1) 从主存复制变量到当前工作内存 (read and load)
(2) 执行代码，改变共享变量值 (use and assign)
(3) 用工作内存数据刷新主存相关内容 (store and write)

JVM规范定义了线程对主存的操作指令：read，load，use，assign，store，write。当一个共享变量在多个线程的工作内存中都有副本时，如果一个线程修改了这个共享变量，那么其他线程应该能够看到这个被修改后的值，这就是多线程的可见性问题。
        那么，什么是有序性呢 ？线程在引用变量时不能直接从主内存中引用,如果线程工作内存中没有该变量,则会从主内存中拷贝一个副本到工作内存中,这个过程为read-load,完成后线程会引用该副本。当同一线程再度引用该字段时,有可能重新从主存中获取变量副本(read-load-use),也有可能直接引用原来的副本 (use),也就是说 read,load,use顺序可以由JVM实现系统决定。
        线程不能直接为主存中中字段赋值，它会将值指定给工作内存中的变量副本(assign),完成后这个变量副本会同步到主存储区(store- write)，至于何时同步过去，根据JVM实现系统决定.有该字段,则会从主内存中将该字段赋值到工作内存中,这个过程为read-load,完成后线程会引用该变量副本，当同一线程多次重复对字段赋值时,比如：
Java代码

   1. for(int i=0;i<10;i++) 
   2.  a++; 




线程有可能只对工作内存中的副本进行赋值,只到最后一次赋值后才同步到主存储区，所以assign,store,weite顺序可以由JVM实现系统决定。假设有一个共享变量x，线程a执行x=x+1。从上面的描述中可以知道x=x+1并不是一个原子操作，它的执行过程如下：
1 从主存中读取变量x副本到工作内存
2 给x加1
3 将x加1后的值写回主 存
如果另外一个线程b执行x=x-1，执行过程如下：
1 从主存中读取变量x副本到工作内存
2 给x减1
3 将x减1后的值写回主存
那么显然，最终的x的值是不可靠的。假设x现在为10，线程a加1，线程b减1，从表面上看，似乎最终x还是为10，但是多线程情况下会有这种情况发生：
1：线程a从主存读取x副本到工作内存，工作内存中x值为10
2：线程b从主存读取x副本到工作内存，工作内存中x值为10
3：线程a将工作内存中x加1，工作内存中x值为11
4：线程a将x提交主存中，主存中x为11
5：线程b将工作内存中x值减1，工作内存中x值为9
6：线程b将x提交到中主存中，主存中x为9
同样，x有可能为11，如果x是一个银行账户，线程a存款，线程b扣款，显然这样是有严重问题的，要解决这个问题，必须保证线程a和线程b是有序执行的，并且每个线程执行的加1或减1是一个原子操作。看看下面代码：
Java代码

   1. public class Account { 
   2.  
   3.     private int balance; 
   4.  
   5.     public Account(int balance) { 
   6.         this.balance = balance; 
   7.     } 
   8.  
   9.     public int getBalance() { 
  10.         return balance; 
  11.     } 
  12.  
  13.     public void add(int num) { 
  14.         balance = balance + num; 
  15.     } 
  16.  
  17.     public void withdraw(int num) { 
  18.         balance = balance - num; 
  19.     } 
  20.  
  21.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
  22.         Account account = new Account(1000); 
  23.         Thread a = new Thread(new AddThread(account, 20), "add"); 
  24.         Thread b = new Thread(new WithdrawThread(account, 20), "withdraw"); 
  25.         a.start(); 
  26.         b.start(); 
  27.         a.join(); 
  28.         b.join(); 
  29.         System.out.println(account.getBalance()); 
  30.     } 
  31.  
  32.     static class AddThread implements Runnable { 
  33.         Account account; 
  34.         int     amount; 
  35.  
  36.         public AddThread(Account account, int amount) { 
  37.             this.account = account; 
  38.             this.amount = amount; 
  39.         } 
  40.  
  41.         public void run() { 
  42.             for (int i = 0; i < 200000; i++) { 
  43.                 account.add(amount); 
  44.             } 
  45.         } 
  46.     } 
  47.  
  48.     static class WithdrawThread implements Runnable { 
  49.         Account account; 
  50.         int     amount; 
  51.  
  52.         public WithdrawThread(Account account, int amount) { 
  53.             this.account = account; 
  54.             this.amount = amount; 
  55.         } 
  56.  
  57.         public void run() { 
  58.             for (int i = 0; i < 100000; i++) { 
  59.                 account.withdraw(amount); 
  60.             } 
  61.         } 
  62.     } 
  63. } 




第一次执行结果为10200，第二次执行结果为1060，每次执行的结果都是不确定的，因为线程的执行顺序是不可预见的。这是java同步产生的根源，synchronized关键字保证了多个线程对于同步块是互斥的，synchronized作为一种同步手段，解决java多线程的执行有序性和内存可见性，而volatile关键字之解决多线程的内存可见性问题。后面将会详细介绍。



synchronized关键字
        上面说了，java用synchronized关键字做为多线程并发环境的执行有序性的保证手段之一。当一段代码会修改共享变量，这一段代码成为互斥区或临界区，为了保证共享变量的正确性，synchronized标示了临界区。典型的用法如下：
Java代码

   1. synchronized(锁){ 
   2.      临界区代码 
   3. }  




为了保证银行账户的安全，可以操作账户的方法如下：
Java代码

   1. public synchronized void add(int num) { 
   2.      balance = balance + num; 
   3. } 
   4. public synchronized void withdraw(int num) { 
   5.      balance = balance - num; 
   6. } 




刚才不是说了synchronized的用法是这样的吗：
Java代码

   1. synchronized(锁){ 
   2. 临界区代码 
   3. } 




那么对于public synchronized void add(int num)这种情况，意味着什么呢？其实这种情况，锁就是这个方法所在的对象。同理，如果方法是public  static synchronized void add(int num)，那么锁就是这个方法所在的class。
        理论上，每个对象都可以做为锁，但一个对象做为锁时，应该被多个线程共享，这样才显得有意义，在并发环境下，一个没有共享的对象作为锁是没有意义的。假如有这样的代码：
Java代码

   1. public class ThreadTest{ 
   2.   public void test(){ 
   3.      Object lock=new Object(); 
   4.      synchronized (lock){ 
   5.         //do something 
   6.      } 
   7.   } 
   8. } 




lock变量作为一个锁存在根本没有意义，因为它根本不是共享对象，每个线程进来都会执行Object lock=new Object();每个线程都有自己的lock，根本不存在锁竞争。
        每个锁对象都有两个队列，一个是就绪队列，一个是阻塞队列，就绪队列存储了将要获得锁的线程，阻塞队列存储了被阻塞的线程，当一个被线程被唤醒 (notify)后，才会进入到就绪队列，等待cpu的调度。当一开始线程a第一次执行account.add方法时，jvm会检查锁对象account 的就绪队列是否已经有线程在等待，如果有则表明account的锁已经被占用了，由于是第一次运行，account的就绪队列为空，所以线程a获得了锁，执行account.add方法。如果恰好在这个时候，线程b要执行account.withdraw方法，因为线程a已经获得了锁还没有释放，所以线程 b要进入account的就绪队列，等到得到锁后才可以执行。
一个线程执行临界区代码过程如下：
1 获得同步锁
2 清空工作内存
3 从主存拷贝变量副本到工作内存
4 对这些变量计算
5 将变量从工作内存写回到主存
6 释放锁
可见，synchronized既保证了多线程的并发有序性，又保证了多线程的内存可见性。


生产者/消费者模式
        生产者/消费者模式其实是一种很经典的线程同步模型，很多时候，并不是光保证多个线程对某共享资源操作的互斥性就够了，往往多个线程之间都是有协作的。
        假设有这样一种情况，有一个桌子，桌子上面有一个盘子，盘子里只能放一颗鸡蛋，A专门往盘子里放鸡蛋，如果盘子里有鸡蛋，则一直等到盘子里没鸡蛋，B专门从盘子里拿鸡蛋，如果盘子里没鸡蛋，则等待直到盘子里有鸡蛋。其实盘子就是一个互斥区，每次往盘子放鸡蛋应该都是互斥的，A的等待其实就是主动放弃锁，B 等待时还要提醒A放鸡蛋。
如何让线程主动释放锁
很简单，调用锁的wait()方法就好。wait方法是从Object来的，所以任意对象都有这个方法。看这个代码片段：
Java代码

   1. Object lock=new Object();//声明了一个对象作为锁 
   2.    synchronized (lock) { 
   3.        balance = balance - num; 
   4.        //这里放弃了同步锁，好不容易得到，又放弃了 
   5.        lock.wait(); 
   6. } 




如果一个线程获得了锁lock，进入了同步块，执行lock.wait()，那么这个线程会进入到lock的阻塞队列。如果调用lock.notify()则会通知阻塞队列的某个线程进入就绪队列。
声明一个盘子，只能放一个鸡蛋

Java代码

   1. import java.util.ArrayList; 
   2. import java.util.List; 
   3.  
   4. public class Plate { 
   5.  
   6.     List<Object> eggs = new ArrayList<Object>(); 
   7.  
   8.     public synchronized Object getEgg() { 
   9.         if (eggs.size() == 0) { 
  10.             try { 
  11.                 wait(); 
  12.             } catch (InterruptedException e) { 
  13.             } 
  14.         } 
  15.  
  16.         Object egg = eggs.get(0); 
  17.         eggs.clear();// 清空盘子 
  18.         notify();// 唤醒阻塞队列的某线程到就绪队列 
  19.         System.out.println("拿到鸡蛋"); 
  20.         return egg; 
  21.     } 
  22.  
  23.     public synchronized void putEgg(Object egg) { 
  24.         if (eggs.size() > 0) { 
  25.             try { 
  26.                 wait(); 
  27.             } catch (InterruptedException e) { 
  28.             } 
  29.         } 
  30.         eggs.add(egg);// 往盘子里放鸡蛋 
  31.         notify();// 唤醒阻塞队列的某线程到就绪队列 
  32.         System.out.println("放入鸡蛋"); 
  33.     } 
  34.      
  35.     static class AddThread extends Thread{ 
  36.         private Plate plate; 
  37.         private Object egg=new Object(); 
  38.         public AddThread(Plate plate){ 
  39.             this.plate=plate; 
  40.         } 
  41.          
  42.         public void run(){ 
  43.             for(int i=0;i<5;i++){ 
  44.                 plate.putEgg(egg); 
  45.             } 
  46.         } 
  47.     } 
  48.      
  49.     static class GetThread extends Thread{ 
  50.         private Plate plate; 
  51.         public GetThread(Plate plate){ 
  52.             this.plate=plate; 
  53.         } 
  54.          
  55.         public void run(){ 
  56.             for(int i=0;i<5;i++){ 
  57.                 plate.getEgg(); 
  58.             } 
  59.         } 
  60.     } 
  61.      
  62.     public static void main(String args[]){ 
  63.         try { 
  64.             Plate plate=new Plate(); 
  65.             Thread add=new Thread(new AddThread(plate)); 
  66.             Thread get=new Thread(new GetThread(plate)); 
  67.             add.start(); 
  68.             get.start(); 
  69.             add.join(); 
  70.             get.join(); 
  71.         } catch (InterruptedException e) { 
  72.             e.printStackTrace(); 
  73.         } 
  74.         System.out.println("测试结束"); 
  75.     } 
  76. } 

  执行结果：
Html代码

   1. 放入鸡蛋 
   2. 拿到鸡蛋 
   3. 放入鸡蛋 
   4. 拿到鸡蛋 
   5. 放入鸡蛋 
   6. 拿到鸡蛋 
   7. 放入鸡蛋 
   8. 拿到鸡蛋 
   9. 放入鸡蛋 
  10. 拿到鸡蛋 
  11. 测试结束 





声明一个Plate对象为plate，被线程A和线程B共享，A专门放鸡蛋，B专门拿鸡蛋。假设
1 开始，A调用plate.putEgg方法，此时eggs.size()为0，因此顺利将鸡蛋放到盘子，还执行了notify()方法，唤醒锁的阻塞队列的线程，此时阻塞队列还没有线程。
2 又有一个A线程对象调用plate.putEgg方法，此时eggs.size()不为0，调用wait()方法，自己进入了锁对象的阻塞队列。
3 此时，来了一个B线程对象，调用plate.getEgg方法，eggs.size()不为0，顺利的拿到了一个鸡蛋，还执行了notify()方法，唤醒锁的阻塞队列的线程，此时阻塞队列有一个A线程对象，唤醒后，它进入到就绪队列，就绪队列也就它一个，因此马上得到锁，开始往盘子里放鸡蛋，此时盘子是空的，因此放鸡蛋成功。
4 假设接着来了线程A，就重复2；假设来料线程B，就重复3。
整个过程都保证了放鸡蛋，拿鸡蛋，放鸡蛋，拿鸡蛋。



volatile关键字
       volatile是java提供的一种同步手段，只不过它是轻量级的同步，为什么这么说，因为volatile只能保证多线程的内存可见性，不能保证多线程的执行有序性。而最彻底的同步要保证有序性和可见性，例如synchronized。任何被volatile修饰的变量，都不拷贝副本到工作内存，任何修改都及时写在主存。因此对于Valatile修饰的变量的修改，所有线程马上就能看到，但是volatile不能保证对变量的修改是有序的。什么意思呢？假如有这样的代码：
Java代码

   1. public class VolatileTest{ 
   2.   public volatile int a; 
   3.   public void add(int count){ 
   4.        a=a+count; 
   5.   } 
   6. } 




        当一个VolatileTest对象被多个线程共享，a的值不一定是正确的，因为a=a+count包含了好几步操作，而此时多个线程的执行是无序的，因为没有任何机制来保证多个线程的执行有序性和原子性。volatile存在的意义是，任何线程对a的修改，都会马上被其他线程读取到，因为直接操作主存，没有线程对工作内存和主存的同步。所以，volatile的使用场景是有限的，在有限的一些情形下可以使用 volatile 变量替代锁。要使 volatile 变量提供理想的线程安全,必须同时满足下面两个条件:
1)对变量的写操作不依赖于当前值。
2)该变量没有包含在具有其他变量的不变式中
volatile只保证了可见性，所以Volatile适合直接赋值的场景，如
Java代码

   1. public class VolatileTest{ 
   2.   public volatile int a; 
   3.   public void setA(int a){ 
   4.       this.a=a; 
   5.   } 
   6. } 



在没有volatile声明时，多线程环境下，a的最终值不一定是正确的，因为this.a=a;涉及到给a赋值和将a同步回主存的步骤，这个顺序可能被打乱。如果用volatile声明了，读取主存副本到工作内存和同步a到主存的步骤，相当于是一个原子操作。所以简单来说，volatile适合这种场景：一个变量被多个线程共享，线程直接给这个变量赋值。这是一种很简单的同步场景，这时候使用volatile的开销将会非常小。


可能 很多人都觉得莫名其妙，说JVM的内存模型，怎么会扯到cpu上去呢？在此，我认为很有必要阐述下，免 得很多人看得不明不白的。先抛开java虚拟机不谈，我们都知道，现在的计算机，cpu在计算的时候，并不总是从内存读取数据，它的数据读取顺序优先级 是：寄存器－高速缓存－内存。线程耗费的是CPU，线程计算的时候，原始的数据来自内存，在计算过程中，有些数据可能被频繁读取，这些数据被存储在寄存器 和高速缓存中，当线程计算完后，这些缓存的数据在适当的时候应该写回内存。当个多个线程同时读写某个内存数据时，就会产生多线程并发问题，涉及到三个特 性：原子性，有序性，可见性。在《线程安全总结》这篇文章中，为了理解方便，我把原子性和有序性统一叫做“多线程执行有序性”。支持多线程的平台都会面临 这种问题，运行在多线程平台上支持多线程的语言应该提供解决该问题的方案。



       那么，我们看看JVM，JVM是一个虚拟 的计算机，它也会面临多线程并发问题，java程序运行在java虚拟机平台上，java程序员不可能直接去控制底层线程对寄存器高速缓存内存之间的同 步，那么java从语法层面，应该给开发人员提供一种解决方案，这个方案就是诸如 synchronized, volatile,锁机制（如同步块，就绪队 列，阻塞队列）等等。这些方案只是语法层面的，但我们要从本质上去理解它，不能仅仅知道一个 synchronized 可以保证同步就完了。   在这里我说的是jvm的内存模型，是动态的，面向多线程并发的，沿袭JSL的“working memory”的说法，只是不想牵扯到太多底层细节，因为 《线程安全总结》这篇文章意在说明怎样从语法层面去理解java的线程同步，知道各个关键字的使用场 景。



      今天有人问我，那 java的线程不是有栈吗？难道栈不是工作内存吗？工作内存这四个字得放到具体的场景 中描述，方能体现它具体的意义，在描述JVM的线程同步时，工作内存指的是寄存器和告诉缓存的抽象描述，具体请自行参阅JLS。上面讲的都是动态的内存模 型，甚至已经超越了JVM的范围，那么JVM的内存静态存储是怎么划分的？今天还有人问我，jvm的内存模型不是有eden区吗？也不见你提起。我跟他 说，这是两个角度去看的，甚至是两个不同的范围，动态的线程同步的内存模型，涵盖了cpu，寄存器，高速缓存，内存；JVM的静态内存储模型只是一种对内 存的物理划分而已，它只局限在内存，而且只局限在JVM的内存。那些什么线程栈，eden区都仅仅在JVM内存。



      说说JVM的线程栈和有个朋友反复跟我纠结的eden区吧。JVM的内存，被划分了很多的区域：

1.程序计数器
每一个Java线程都有一个程序计数器来用于保存程序执行到当前方法的哪一个指令。
2.线 程栈
线程的每个方法被执行的时候，都会同时创建一个帧（Frame）用 于存储本地变量表、操作栈、动态链接、方法出入口等信息。每一个方法的调用至完成，就意味着一个帧在VM栈中的入栈至出栈的过程。如果线程请求的栈深度大 于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；如果VM栈可以动态扩展（VM Spec中允许固定长度的VM栈），当扩展时无法申请到足够内存则抛出OutOfMemoryError异常。
3.本地方法 栈
4.堆
每个线程的栈都是该线程私有的，堆则是所有线程共享 的。当我们new一个对象时，该对象就被分配到了堆中。但是堆，并不是一个简单的概念，堆区又划分了很多区域，为什么堆划分成这么多区域，这是为了JVM 的内存垃圾收集，似乎越扯越远了，扯到垃圾收集了，现在的jvm的gc都是按代收集，堆区大致被分为三大块：新生代，旧生代，持久代（虚拟的）；新生代又 分为eden区，s0区，s1区。新建一个对象时，基本小的对象，生命周期短的对象都会放在新生代的eden区中，eden区满时，有一个小范围的 gc（minor gc），整个新生代满时，会有一个大范围的gc（major gc），将新生代里的部分对象转到旧生代里。
5. 方法区
其实就是永久代（Permanent Generation），方法区中存放了每个Class的结构信息，包括常量池、字段描述、方法描述等等。VM Space描述中对这个区域的限制非常宽松，除了和Java堆一样不需要连续的内存，也可以选择固定大小或者可扩展外，甚至可以选择不实现垃圾收集。相对 来说，垃圾收集行为在这个区域是相对比较少发生的，但并不是某些描述那样永久代不会发生GC（至 少对当前主流的商业JVM实现来说是如此），这里的GC主要是对常量池的回收和对类的卸载，虽然回收的“成绩”一般也比较差强人意，尤其是类卸载，条件相 当苛刻。
6.常量池
Class 文件中除 了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，还有一项信息是常量表(constant_pool table)，用于存放编译期已可知的常量，这部分内容将在类加载后进入方法区（永久代）存放。但是Java语言并不要求常量一定只有编译期预置入 Class的常量表的内容才能进入方法区常量池，运行期间也可将新内容放入常量池（最典型的String.intern()方法）。



关于垃圾收集，在此不多说，流到垃圾收集那一章再详细说吧。关于java的同步，其实还有基于 CPU原语的比较并交换的非阻塞算法（CAS），不过这个在java的并发包里已经实现了很多，因此关于这点，就留到java并发包那一章介绍吧。后面我 会专门写一篇文章，JVM内存与垃圾收集。

引用

我试着从JVM的内存管理原理的角度来谈一下静态方法和静态属性的问题，不对的地方请指正。
JVM的内存分为两部分：stack和heap ：

stack（栈）是JVM的内存指令区。stack管理很简单，push一定长度字节的数据或者指令，stack指针压栈相应的字节位移；pop一定字节长度数据或者指令，stack指针弹栈。stack的速度很快，管理很简单，并且每次操作的数据或者指令字节长度是已知的。所以Java 基本数据类型，Java 指令代码，常量都保存在stack中。

heap （堆）是JVM的内存数据区。heap 的管理很复杂，每次分配不定长的内存空间，专门用来保存对象的实例。在heap 中分配一定的内存来保存对象实例，实际上也只是保存对象实例的属性值，属性的类型和对象本身的类型标记等，并不保存对象的方法（方法是指令，保存在stack中）,在heap 中分配一定的内存保存对象实例和对象的序列化比较类似。而对象实例在heap 中分配好以后，需要在stack中保存一个4字节的heap 内存地址，用来定位该对象实例在heap 中的位置，便于找到该对象实例。

由于stack的内存管理是顺序分配的，而且定长，不存在内存回收问题；而heap 则是随机分配内存，不定长度，存在内存分配和回收的问题；因此在JVM中另有一个GC进程，定期扫描heap ，它根据stack中保存的4字节对象地址扫描heap ，定位heap 中这些对象，进行一些优化（例如合并空闲内存块什么的），并且假设heap 中没有扫描到的区域都是空闲的，统统refresh（实际上是把stack中丢失了对象地址的无用对象清除了），这就是垃圾收集的过程。

我们首先要搞清楚的是什么是数据，什么是指令？然后要搞清楚对象的方法和对象的属性分别保存在哪里？

为了便于描述，我简单的统称：

1）方法本身是指令的操作码部分，保存在stack中；

2）方法内部变量作为指令的操作数部分，跟在指令的操作码之后，保存在stack中（实际上是简单类型保存在stack中，对象类型在stack中保存地址，在heap 中保存值）；

上述的指令操作码和指令操作数构成了完整的Java 指令。

3）对象实例包括其属性值作为数据，保存在数据区heap 中。

非静态的对象属性作为对象实例的一部分保存在heap 中，而对象实例必须通过stack中保存的地址指针才能访问到。因此能否访问到对象实例以及它的非静态属性值完全取决于能否获得对象实例在stack中的地址指针。

先分析一下非静态方法和静态方法的区别：

非静态方法有一个和静态方法很重大的不同：非静态方法有一个隐含的传入参数，该参数是JVM给它的，和我们怎么写代码无关，这个隐含的参数就是对象实例在stack中的地址指针。因此非静态方法（在stack中的指令代码）总是可以找到自己的专用数据（在heap 中的对象属性值）。当然非静态方法也必须获得该隐含参数，因此非静态方法在调用前，必须先new一个对象实例，获得stack中的地址指针，否则JVM将无法将隐含参数传给非静态方法。

而静态方法无此隐含参数，因此也不需要new对象，只要class文件被ClassLoader load进入JVM的stack，该静态方法即可被调用。当然此时静态方法是存取不到heap 中的对象属性的。

总结一下该过程：当一个class文件被ClassLoader load进入JVM后，方法指令保存在stack中，此时heap 区没有数据。然后程序技术器开始执行指令，如果是静态方法，直接依次执行指令代码，当然此时指令代码是不能访问heap 数据区的；如果是非静态方法，由于隐含参数没有值，会报错。因此在非静态方法执行前，要先new对象，在heap 中分配数据，并把stack中的地址指针交给非静态方法，这样程序技术器依次执行指令，而指令代码此时能够访问到heap 数据区了。

再说一下静态属性和动态属性：

前面提到对象实例以及动态属性都是保存在heap 中的，而heap 必须通过stack中的地址指针才能够被指令（类的方法）访问到。因此可以推断出：静态属性是保存在stack中的，而不同于动态属性保存在heap 中。正因为都是在stack中，而stack中指令和数据都是定长的，因此很容易算出偏移量，也因此不管什么指令（类的方法），都可以访问到类的静态属性。也正因为静态属性被保存在stack中，所以具有了全局属性。

总结一下：静态属性保存在stack指令内存区，动态属性保存在heap 数据内存区。

补充:1.在java中有一个字符常量的池， 专用来存储常量

       2.基本类型是保存在栈中,例如:

       int a=9; 先在栈中寻找是否有这个值,有的话将引用指向它,没有的话在上面创建这个值,接着把引用指向它
       3.

      栈的存取速度较快 仅次于位于cpu中的寄存器

      但位于其中的数据大小和生存期必须是确定的 缺乏了灵活性 一般用于存储声明的变量

      堆由于可动态分配内存 使其速度慢于栈 一般用于开辟对象空间

      还由于生存期不必事先告诉编译器 事后得由gc收集