如何从编程的本质理解JVM内存模型

一般聊JVM内存模型都是把图截出来，然后对着图，解释上面堆、栈之类的概念。这篇将分享下，如何从编程的本质上理解，JVM内存模型是什么样子，为什么是这个样子，不再死记硬背。

编程的本质

编程的本质是什么，有这么一句话，程序=算法+数据结构。
这里的"算法"其实相当宽泛，而平时理解的算法是指诸如排序、查找等操作，相对狭隘。所以换一个解释，我们把算法解释为对数据执行操作，简称执行。
这样，程序的本质便是数据+执行。
而JVM作为JAVA程序的执行载体，必然从逻辑上与其相对应。

JVM内存模型

因此，JVM内存模型可以分为这么两部分：数据区、执行区。

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数据区

任何程序，无论实现语言，它的数据总是可分为两类：元数据和业务数据。

元数据，指描述语言本身的数据，如类信息、指针、引用、即时编译代码等等。
业务数据，是指功能需求的数据，比如人事系统中的人员、部门数据，在面向对象的语言中以对象的形式存在。
而在JVM内存模型中，元数据对应方法区（Method Area），而业务数据对应着Java堆（Java Heap）。
书中解释如下：
Java堆：存放对象实例和数组。
方法区：存储加载的类信息、常量、静态变量、即时编译代码等
因此，图示如下。

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执行区

执行部分，首先我们得理解程序执行的基本单位是什么，是方法（或称函数）。
通常的程序入口是main方法，单元测试也是基于方法。
平时交流时，也会说调下这个对象的方法，而不是调下这个对象。
甚至还有专门的函数式编程。
而在Java中，方法分为两种：Java方法和Native方法
在内存模型中，Java方法对应Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks），Native方法对应本地方法栈（Native Method Stack）
书中解释如下：

Java虚拟机栈是方法执行的内存模型。
本地方法栈为虚拟机使用Native方法服务。
除此之外，再加上程序计数器（Program Counter Register），为当前线程所执行的字节码的提供行号指示。
主要的内存模型就画出来了。

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其中，数据区是通用的，所以线程共有，而执行区是线程执行自己的，所以线程私有。