java棧

java棧，在函式的定義中定義的基本型別（int,long,short,byte,float,double,boolean,char）的變數資料和物件的引用變數分配的儲存空間的地方。當在程式碼塊中定義一個變數時，java棧就為這個變數分配適當的記憶體空間，當該變數退出作用域時，java棧會釋放該變數的記憶體空間。

java堆

Java堆，用來存放new建立的物件（例項）和陣列。該記憶體的回收由java虛擬機器的自動垃圾回收器管理。

在java堆中新建立了一個物件或者陣列後，可以在java棧中定義一個特殊的變數，可以讓該變數指向java堆中得陣列或者物件的首地址，Java棧中的該變數就變成了Java堆陣列或者物件的引用，該引用就是為java堆中的物件和陣列起了一個名字，以後在程式的使用中可以使用該引用來呼叫物件例項和陣列。

引用變數java棧中分配記憶體，當程式執行到其作用於之外的區域後，該引用變數被釋放。而陣列和物件本身在堆中分配，即使程式執行到使用 new 產生陣列或者物件的語句所在的程式碼塊之外，陣列和物件本身佔據的記憶體不會被釋放，陣列和物件在沒有引用變數指向它的時候，才變為垃圾，不能在被使用，但仍 然佔據記憶體空間不放，在隨後的一個不確定的時間被垃圾回收器收走（釋放掉）。這也是 Java 比較佔記憶體的原因。 

堆疊可以理解為指標，Java棧時地址，Java對時地址指向的變數單元。

常量池 

　　常量池指的是在編譯期被確定，並被儲存在已編譯的.class檔案中的一些資料。除了包含程式碼中所定義的各種基本型別（如int、long等等）和物件型（如String及陣列）的常量值(final)還包含一些以文字形式出現的符號引用，比如： 

1. 類和介面的全限定名；
2. 欄位的名稱和描述符； 
3. 方法和名稱和描述符。

　　虛擬機器必須為每個被裝載的型別維護一個常量池。常量池就是該型別所用到常量的一個有序集和，包括直接常量（string,integer和 floating point常量）和對其他型別，欄位和方法的符號引用。

　　對於String常量，它的值是在常量池中的。而JVM中的常量池在記憶體當中是以表的形式存在的， 對於String型別，有一張固定長度的CONSTANT_String_info表用來儲存文字字串值，注意：該表只儲存文字字串值，不儲存符號引 用。說到這裡，對常量池中的字串值的儲存位置應該有一個比較明瞭的理解了。

　　在程式執行的時候,常量池儲存在Method Area,而不是堆中（永遠不在堆中）。

下面對字串String的記憶體分配和基本資料型別的分配舉例說名。

方法區

方法區也是各個執行緒共享的記憶體區域，它用於儲存已經被虛擬機器載入的類資訊、常量、靜態變數、即時編譯器編譯後的程式碼等資料。方法區域又被稱為“永久代”，但這僅僅對於 Sun HotSpot 來講，JRockit 和 IBM J9 虛擬機器中並不存在永久代的概念。Java 虛擬機器規範把方法區描述為 Java 堆的一個邏輯部分，而且它和 Java Heap 一樣不需要連續的記憶體，可以選擇固定大小或可擴充套件，另外，虛擬機器規範允許該區域可以選擇不實現垃圾回收。相對而言，垃圾收集行為在這個區域比較少出現。該區域的記憶體回收目標主要針是對廢棄常量的和無用類的回收。執行時常量池是方法區的一部分，Class 檔案中除了有類的版本、欄位、方法、介面等描述資訊外，還有一項資訊是常量池（Class檔案常量池），用於存放編譯器生成的各種字面量和符號引用，這部分內容將在類載入後存放到方法區的執行時常量池中。執行時常量池相對於 Class 檔案常量池的另一個重要特徵是具備動態性，Java 語言並不要求常量一定只能在編譯期產生，也就是並非預置入 Class 檔案中的常量池的內容才能進入方法區的執行時常量池，執行期間也可能將新的常量放入池中，這種特性被開發人員利用比較多的是 String 類的 intern（）方法。

物件例項化分析

對記憶體分配情況分析最常見的示例便是物件例項化:

Object obj = new Object()

這段程式碼的執行會涉及 Java 棧、Java 堆、方法區三個最重要的記憶體區域。假設該語句出現在方法體中，及時對 JVM 虛擬機器不瞭解的 Java 使用這，應該也知道 obj 會作為引用型別（reference）的資料儲存在 Java 棧的本地變量表中，而會在 Java 堆中儲存該引用的例項化物件，但可能並不知道，Java 堆中還必須包含能查詢到此物件型別資料的地址資訊（如物件型別、父類、實現的介面、方法等），這些型別資料則儲存在方法區中。

String字串的記憶體分配

    這裡需要有個說明：new 是在執行時才分配記憶體空間。編譯只是檢查語法。

　對於字串，其物件的引用都是儲存在棧中的，如果是編譯期已經建立好(直接用雙引號定義的)的就儲存在常量池中，如果是執行期（new出來的）才能確定的就儲存在堆中。對於equals相等的字串，在常量池中永遠只有一份，在堆中有多份。

        String s1 = "china";
        String s2 = "china";
        String s3 = "china";

        String ss1 = new String("china");
        String ss2 = new String("china");
        String ss3 = new String("china");

可以看出：

      String X= " ",s1,s2,s3是在編譯時就被建立，並且放入常量池中 ，以String X="china"為例在編譯期間，編譯器會檢視常量池中是否存在china，如果不存在會new出一個china字串，存在不會new，會讓棧中的引用變數指向已經存在的china字串，因此常量池只有一個常量被建立。

        對於 String X = new String("china"),在編譯時不會被建立，在載入和執行過程中，通過new產生一個字串（假設為“china”）時，會先去常量池中查詢是否已經有了“china”物件，如果沒有則在常量池中建立一個此字串物件，然後堆中再建立一個常量池中此”china”物件的拷貝物件。也就是說new的時候，實際是再記憶體中開闢兩個地方存放“abc”，一個在堆記憶體上，一個在常量池。

這也就是有道面試題：Strings=newString(“xyz”);產生幾個物件？一個或兩個，如果常量池中原來沒有”xyz”,就是兩個。

基礎型別的變數和常量

        int i1 = 9;
        int i2 = 9;
        int i3 = 9;

        final int INT1 = 9;
        final int INT2 = 9;
        final int INT3 = 9;

　編譯器先處理int i1 = 9；首先它會在棧中建立一個變數為i1的引用，然後查詢棧中是否有9這個值，如果沒找到，就將9存放進來，然後將i1指向9。接著處理int i2 = 9；在建立完i2的引用變數後，因為在棧中已經有9這個值，便將i2直接指向9。這樣，就出現了i1與i2同時均指向9的情況。最後i3也指向這個9。重複一句棧是用來存放基礎型別資料和 物件的引用。

成員變數和區域性變數在記憶體中的分配

　對於成員變數和區域性變數：成員變數就是方法外部，類的內部定義的變數；區域性變數就是方法或語句塊內部定義的變數。區域性變數必須初始化。 形式引數是區域性變數，區域性變數的資料存在於棧記憶體中。棧記憶體中的區域性變數隨著方法的消失而消失。 成員變數儲存在堆中的物件裡面，由垃圾回收器負責回收。

class BirthDate {
    private int day;
    private int month;
    private int year;

    public BirthDate(int d, int m, int y) {
        day = d;
        month = m;
        year = y;
    }
    // 省略get,set方法………
}

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        int date = 9;
        Test test = new Test();
        test.change(date);
        BirthDate d1 = new BirthDate(7, 7, 1970);
    }

    public void change(int i) {
        i = 1234;
    }
}

對於以上這段程式碼，date為區域性變數，i,d,m,y都是形參為區域性變數，day，month，year為成員變數。下面分析一下程式碼執行時候的變化：    

1. main方法開始執行：int date = 9; date區域性變數，基礎型別，引用和值都存在棧中。
2. Test test = new Test();test為物件引用，存在棧中，物件(new Test())存在堆中。 
3. test.change(date);  i為區域性變數，引用和值存在棧中。當方法change執行完成後，i就會從棧中消失。
4. BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970); d1為物件引用，存在棧中，物件(new BirthDate())存在堆中，其中d，m，y為區域性變數儲存在棧中，且它們的型別為基礎型別，因此它們的資料也儲存在棧中。day,month,year為成員變數，它們儲存在堆中(new BirthDate()裡面)。當BirthDate構造方法執行完之後，d,m,y將從棧中消失。 
5. main方法執行完之後，date變數，test，d1引用將從棧中消失，new Test(), new BirthDate()將等待垃圾回收.

參考：https://www.cnblogs.com/SaraMoring/p/5687466.html