JVM运行时内存结构（也就是咱们常说的运行时数据区）
程序计数器
程序计数器是一块很小的内存空间，它是线程私有的，可以认作为当前线程的行号指示器。
为什么需要程序计数器？
我们知道对于一个处理器（多核也是一个），在一个确定的时刻都只会执行一条线程中的指令，一条线程中有多个指令，为了线程切换可以恢复到正确执行位置，每个线程都需要一个独立的程序计数器，不同线程之间的程序计数器互不影响，独立存储。
注意：如果线程执行的是个java方法（用户态），那么计数器记录虚拟机字节码指令的地址。如果为底层方法（内核态），那么计数器为空。这块内存区域是虚拟机规范中唯一没有OutOfMemoryError的区域。
Java栈（虚拟机栈）
和程序计数器一样也是线程私有的，生命周期相同，就是我们平时说的栈，栈描述的是Java方法执行的内存模型。每个方法被执行的时候都会创建一个栈帧用于存储局部变量表，操作栈，动态链接，方法出口等信息。每一个方法被调用的过程就对应一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
栈帧：是用来存储数据和部分过程结果的数据结构。
栈帧的位置：内存 -> 运行时数据区 -> 某个线程对应的虚拟机栈 -> here
栈帧大小确定的时间：编译期确定，不受运行期数据影响。
通常有人将java内存区分为栈和堆，实际上java内存比这复杂，这么区分是因为我们最关注，与对象内存分配关系最密切的是这两个。
平时说的栈一般指局部变量表部分。局部变量表是一片连续的内存空间，用来存放方法参数，以及方法内定义的局部变量，存放着编译期间已知的数据类型（八大基本类型和对象引用（reference类型、returnAddress类型））。它的最小的局部变量表空间单位是Slot，虚拟机没有指明Slot的大小，但是long和double类型数据明确规定为64位，这两个类型占2个Slot，其他基本类型固定占用一个Slot。
reference类型：与基本类型不同的是它不等同本身，即使是String，内部也是char数组组成，它可能是指向一个对象起始位置指针，也可能指向一个代表对象的句柄或其他与该对象有关的位置。
returnAddress类型:指向一条字节码指令的地址。
需要注意的是，局部变量表所需要的内存空间在编译期完成分配，当进入一个方法时，这个方法在栈中需要分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表大小。
Java虚拟机栈可能出现两种类型的异常：
1.线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度，将抛出StackOverflowError
2.虚拟机栈空间可以动态扩展，当动态扩展无法申请到足够的空间时，抛出OutOfMemory异常。
本地方法栈
本地方法栈是与虚拟机栈发挥的作用十分相似，区别是虚拟机栈执行的是java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的native方法服务，可能底层调用的c或者c++，我们打开jdk安装目录可以看到也有很多用c编写的文件。
堆
对于大多数应用来说，堆是java虚拟机管理内存最大的一块内存区域，因为堆存放的对象时线程共享的，所以多线程的时候也需要同步机制。因此需要重点了解下。
java虚拟机规范对这块的描述是：所有对象实例及数组都要在堆上分配内存，但随着JIT编译器的发展和逃逸分析技术的成熟，这个说法也不是那么绝对，但是大多数情况是这样的。
即时编译器：可以把java字节码，包括需要被解释的指令的程序转换成可以直接发送给处理器的指令的程序。
逃逸分析：通过逃逸分析来决定某些实例或者变量是否要在堆中进行分配，如果开启了逃逸分析，即可将这些变量直接在栈上进行分配，而非堆上进行分配。这些变量的指针可以被全局所引用，或者其他线程所引用。
注意：它是所有线程共享的，它的目的是存放对象实例。同时它也是GC所管理的主要区域，因此常被称为GC堆，又由于现在收集器常使用分代算法，java堆中还可以细分为新生代和老年代。
根据虚拟机规范，Java堆可以存在物理上不连续的内存空间，就像磁盘空间只要逻辑是连续的即可。它的内存大小可以设为固定大小，也可以扩展。
当前主流的虚拟机如HotPot都能按扩展实现，如果堆中没有内存完成实例分配，而且堆无法扩展将报OOM错误。
方法区
方法区和堆一样，是所有线程共享的内存区域。
用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量，如static修饰的变量加载类的时候就被加载到方法区中。
运行时常量池：是方法区的一部分，class文件除了有类的字段、接口、方法等描述信息之外，还有常量池用于存放编译期间生成的各种字面量和符号引用。
Java虚拟机对方法区比较宽松，除了跟堆一样可以不存在连续的内存空间，定义空间和可扩展空间，还可以选择不实现垃圾收集。
Java内存模型
Java程序内存的分配是在JVM虚拟机内存分配机制下完成。
Java内存模型（Java Memory Model ,JMM）就是一种符合内存模型规范的，屏蔽了各种硬件和操作系统的访问差异的，保证了Java程序在各种平台下对内存的访问都能保证效果一致的机制及规范。
它的主要目的是解决由于多线程通过共享内存进行通信时，存在本地内存数据不一致、编译器会对代码指令重排序、处理器会对代码乱序执行带来的问题。
Java内存模型看上去和Java内存结构（JVM内存结构）差不多，很多人会误以为两者是一回事儿，这也就导致面试过程中经常答非所为。
在前面的关于JVM内存结构的图中，我们可以看到，其中Java堆和方法区的区域是多个线程共享的数据区域。也就是说，多个线程可能可以操作保存在堆或者方法区中的同一个数据，这也就是我们常说的“Java的线程间通过共享内存进行通信”。
其实JMM（Java内存模型）并不像JVM内存结构一样是真实存在的。他只是一个抽象概念。JMM是和多线程相关的，描述了一组规范或规范，这个规范定义了一个线程对共享变量的写入时对另一个线程是可见的。
最后简单总结下，Java的多线程之间是通过共享内存进行通信的，而由于采用共享内存进行通信，在通信过程中会存在一系列如可见性、原子性、有序性等问题，而JMM就是围绕着多线程通信以及与其相关的一系列特性而建立的模型。JMM定义了一些语法集，这些语法集映射到Java语言中就是volatile、synchronized等关键字。
什么是happens-fefore？它的规则有哪些？
