JVM内存布局规定了Java在运行过程中内存申请、分配、管理的策略，保证了JVM的高效稳定运行。
JVM运行时数据区：
1、方法区：类信息（类名，访问修饰符、字段描述、方法 描述等）、常量、静态变量、即时编译后的class文件等。在GC时用永久代来实现方法区
2、运行时常量池：是方法区的一部分，存放编译期生成的各种字面量和符号引用（字面量就是实际的值，如1，"abc"，符号引用是不知道实际引用对象的实际地址而抽象出的一种引用）。
字面量如：文本字符串，声明为final的常量值；
符号引用包括了三种常量，分别是：类和接口的全限定名，字段的名称和描述符，方法的名称和修饰符
3、堆：存放对象的实例，数组内存在此分配（所有的对象实例和数组都在堆上分配），可能划分出多个线程私有的分配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）
4、栈：局部变量表（局部基本变量的值和引用类型在堆中的地址值，方法参数），方法的返回值等信息
问题：字符串在JVM中如何存放？
1、使用字符串初始化的字符串对象，它的值存放在字符串常量池中
2、使用字符串构造方法创建的字符串对象，它的值存放在堆内存中
java.lang.String.intern()，这个API可以手动将一个字符串对象的值转移到字符串常量池中
在1.7及之前，字符串常量池是在永久代（方法区），大小是固定的，也不能被垃圾回收器回收，如果有太多了字符换调用了intern方法的话，就有可能造成OOM。
1.8里，字符串常量池移到了堆内存中，可以被垃圾回收器回收降低了字符串常量池OOM的风险。
String str1="hello";
String str2="he"+new String("llo");
System.out.println(str1==str2);//false
1、两个或者以上的字符串常量相加，【String str="s1"+"s2"】，在预编译的时候“+”会被优化，相当于把两个或者两个以上字符串常量自动合成一个字符串常量
2、字符串的+操作本质上是new了StringBuilder对象进行append操作，拼接后调用toString()返回String对象（可通过javap -c xxx.class查看字节码指令）
Code:
0: ldc #10 // String hello
2: astore_1
3: new #11 // class java/lang/StringBuilder
6: dup
7: invokespecial #12 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
10: ldc #13 // String he
12: invokevirtual #14 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
15: new #15 // class java/lang/String
18: dup
19: ldc #16 // String llo
21: invokespecial #17 // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
24: invokevirtual #14 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
27: invokevirtual #18 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
直接内存：Direct Memory
Direct Memory容量可通过-XX:MaxDirectMemorySize指定，如果不指定则默认和Java堆的最大值-Xmx一样。
不受到Java堆内存大小的限制，只会受到计算机总内存（包括RAM以及SWAP或者分页文件）大小以及处理器寻址空间的限制，若直接内存和JVM各个区域占用总内存大小超过物理内存限制则会出现OutOfMemoryError。
NIO：JDK1.4引入的一种基于通道channel和缓冲区Buffer的IO方式；它可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作，
避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据，因此能在一些场景中显著提高性能。
Java堆中对象分配，布局和访问过程
1、对象创建（普通Java对象，不包括数组和Class对象）
虚拟机遇到一条new指令时，首先去常量池中检查这个指令的参数能否定位到一个类的符号引用，并检查这个符号引用代表的类是否已经被加载，解析和初始化过，如果没有先执行类的初始化过程。
在类加载检查通过后，对象所需的内存的大小在类加载完成后便可完全确定，接下来虚拟机将为新生对象分配内存，即把一块确定大小的内存从堆中划分出来。
（若堆中内存是规整的，即用过的和空闲的各放在一边，指针指向分界点，内存分配即指针向空闲移动对象所需的内存大小。这时内存分配采用指针碰撞（bump the pointer）的方式
若堆中的内存是不规整的，虚拟机需维护一张列表记录哪些内存块是可用的，在分配的时候找到一块足够大的内存块划分给对象，并更新列表，这种方式称为空闲列表（free list））
因此使用哪种方式取决于堆内存是否规整，是否规整又取决于采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。因此采用Serial、ParNew采用的是指针碰撞，采用CMS收集器使用的是空闲列表。
给对象分配内存需要考虑线程安全的问题，需要同步进行，避免两个对象分配一块内存；解决这个问题有两种方案：
1、对内存分配空间的动作进行同步处理-实际上虚拟机采用CAS配上失败重试的方式保证更新的原子性
2、把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行，即每个线程在Java堆中预先分配一小块内存，称为本地线程分配缓冲（Thread Local Allocation Buffer，TLAB），线程先在TLAB上分配，
只有TLAB用完分配新的TLAB时才需要同步锁定。
内存分配完成后JVM将分配到的内存空间都初始化为0值，然后进行必要的设置，类的元数据信息，对象的哈希码，对象的GC分代年龄都存在对象头中，最后进行init初始化。
2、对象的内存布局
在HotSpot 虚拟机中，对象在内存中的存储被分成了3块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）
对象头分成两部分：
1、用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等
2、类型指针，即对象指向它的类元数据的指针。JVM通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。如果是数组对象，对象头中还需记录数组的长度
实例数据：对象真正存储的有效信息，即是代码中定义的字段内容，包括从父类继承下来的和自身定义的
对齐填充：并不是必然存在的，仅仅起着占位符的作用。JVM要求对象的大小必须是8字节的整数倍。
3、对象的访问定位
建立对象是为了使用对象，Java程序通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。reference只是指向对象的一个引用，如何访问定位对象在堆上的具体位置呢？
1、句柄：Java堆中划分出一块内存来作为句柄池，reference中存储的就是对象的句柄地址，句柄中包含了对象实例数据和类型数据各自的具体地址信息。
好处是稳定：如垃圾收集时若对象被移动，只需修改句柄中的实例数据指针，reference无需修改。
2、直接指针：reference中存放的直接就是对象地址。好处是速度快，节省了一次指针定位的开销，HotSpot就是通过这种方式访问的。
4、Java对象模型
线程共享：堆，方法区（常量池）
线程私有：栈，程序计数器，本地方法栈