Java內存模型（Java Memory Mode，JMM）
Java的內存模型指定了Java虛擬機如何與計算機的主存（RAM）進行工作，如上圖所示，理解Java內存模型對于編寫行為正確的并發程序是非常重要的。在JDK1.5以前的版本中，Java內存模型存在著一定的缺陷，在JDK1.5的時候，JDK官方對Java內存模型重新進行了修訂，在JDK1.8及最新的JDK版本都沿用了JDK1.5修訂的內存模型。
Java的內存模型決定了一個線程對共享變量的寫入何時對其他線程可見，Java內存模型定義了線程和主內存之間的抽象關系，具體如下：
- 共享變量存儲于主內存之中，每個線程都可以訪問。
- 每個線程都有私有的工作內存或者稱為本地內存。
- 工作內存只存儲該線程對共享變量的副本。
- 線程不能直接操作主內存，只有先操作本地內存之后才能寫入主內存。
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工作內存和Java內存模型一樣也是一個抽象的概念，它其實并不存在，它涵蓋了緩存、寄存器、編譯器優化以及硬件等。
Java內存模型與CPU硬件架構交互圖
JVM內存模型
1、Class Loader（類加載器）就是將Class文件加載到內存，再說的詳細一點就是，把描述類的數據從Class文件加載到內存，并對數據進行校驗、轉換解析和初始化，最終形成可以被虛擬機直接使用的Java類型，這就是類加載器的作用。
2、Run Data Area（運行時數據區） 就是我們常說的JVM管理的內存了，也是我們這里主要討論的部分。運行數據區是整個JVM的重點。我們所有寫的程序都被加載到這里，之后才開始運行。這部分也是我們這里將要討論的重點。
| 數據 | 描述 |
|---|---|
| Program Counter Register（程序計數器） | 線程私有、指向下一條要很執行的指令 |
| Java Stack（Java虛擬機棧） | 線程私有，生命周期與線程相同。描述的是Java方法執行的內存模型：每個方法被執行的時候都會同時創建一個棧幀（Stack Frame）用于存儲局部變量表、操作棧、動態鏈接、方法出口 |
| Native Method Stack（本地方法棧） | 為虛擬機使用到的Native 方法服務 |
| Heap（線程共享） | 所有的對象實例以及數組都要在堆上分配，是垃圾收集器管理的主要區域。由于現在收集器基本采用的分代收集算法，所以Java堆中還可以細分：新生代和老生代，更細致一點的有Eden空間、From Survivor空間、To Survivor空間等。 |
| Method Area（方法區） | 被多個線程共享的內存區域，它主要用于存儲已經被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、JIT編譯后的代碼等數據。 |
3、Execution engine（執行引擎） 是Java虛擬機最核心的組成部分之一。執行引擎用于執行指令，不同的java虛擬機內部實現中，執行引擎在執行Java代碼的時候可能有解釋執行（解釋器執行）和編譯執行（通過即時編譯器產生本地代碼執行，例如BEA JRockit），也有可能兩者兼備。任何JVM specification實現(JDK)的核心都是Execution engine，不同的JDK例如Sun 的JDK 和IBM的JDK好壞主要就取決于他們各自實現的Execution engine的好壞。
4、Native interface 與native libraries交互，是其它編程語言交互的接口。當調用native方法的時候，就進入了一個全新的并且不再受虛擬機限制的世界，所以也很容易出現JVM無法控制的native heap OutOfMemory。
JVM和JMM之間的關系
JMM中的主內存、工作內存與JVM中的Java堆、棧、方法區等并不是同一個層次的內存劃分，這兩者基本上是沒有關系的，如果兩者一定要勉強對應起來，那從變量、主內存、工作內存的定義來看，主內存主要對應于Java堆中的對象實例數據部分，而工作內存則對應于虛擬機棧中的部分區域。從更低層次上說，主內存就直接對應于物理硬件的內存，而為了獲取更好的運行速度，虛擬機（甚至是硬件系統本身的優化措施）可能會讓工作內存優先存儲于寄存器和高速緩存中，因為程序運行時主要訪問讀寫的是工作內存。
