Как устроена память в Java?

В Java память управляется автоматически сборщиком мусора и делится на несколько областей:

1. Heap (Куча):

   • Хранит объекты классов и массивы.
   • Одна на все потоки приложения.
   • Garbage Collector работает с этой областью.
   • Разделена на поколения (Young, Old, Permanent).

2. Stack (Стек):

   • Каждый поток имеет свой стек.
   • Хранит локальные переменные примитивных типов и ссылки на объекты в куче.
   • Данные добавляются и удаляются по принципу LIFO (Last-In, First-Out).
   • Автоматически освобождается при завершении метода.

3. Method Area (Область методов) / PermGen (до Java 8) / Metaspace (начиная с Java 8):

   • Хранит информацию о загруженных классах:
     • Метаданные классов.
     • Байт-код методов.
     • Статические переменные.
     • Константы пула.
   • Размер PermGen был фиксированным, Metaspace использует нативную память и может динамически расширяться.

4. Native Method Stacks (Стек нативных методов):

   • Используется для вызовов нативных методов (например, C/C++).
   • Освобождается при завершении нативного метода.

// Пример использования памяти
public class MemoryExample {

    private String instanceVariable; // Хранится в Heap

    public void myMethod(int parameter) { // parameter хранится в Stack

        int localVar = 10; // localVar хранится в Stack

        String localString = "hello"; // "hello" в String Pool (часть Heap/Method Area), localString ссылка в Stack

        Object obj = new Object(); // Object в Heap, obj ссылка в Stack

        Integer wrapper = new Integer(5); // Integer в Heap, wrapper ссылка в Stack
    }

    public static void main(String[] args) {
        MemoryExample example = new MemoryExample();
        example.myMethod(20);
    }
}

Области памяти и их содержимое: