Верно ли утверждение, что примитивные типы данных всегда хранятся в стеке, а экземпляры ссылочных типов данных - в куче?

Не всегда верно.

Хранение примитивных типов данных и ссылок на объекты зависит от контекста:

• Локальные переменные:

  • Примитивные типы данных, объявленные как локальные переменные внутри методов, обычно хранятся в стеке.
  • Ссылки на объекты, объявленные как локальные переменные, также хранятся в стеке. Сами экземпляры объектов при этом находятся в куче.

• Поля объектов (переменные экземпляра):

  • Примитивные типы данных, являющиеся полями объектов, хранятся в куче как часть самого объекта.
  • Ссылки на другие объекты, являющиеся полями объектов, также хранятся в куче как часть самого объекта. Ссылаемые объекты также будут находиться в куче.

• Статические переменные:

  • Статические переменные (как примитивные, так и ссылочные) хранятся как часть данных класса в области памяти, которая часто называется PermGen (до Java 8) или Metaspace (Java 8 и выше), но концептуально отличается от стека вызовов методов для локальных переменных.

• Escape Analysis:

  • JVM может применять оптимизацию под названием Escape Analysis. Если JVM определит, что объект, созданный в методе, не "утекает" за пределы этого метода (т.е. не становится доступным извне), то этот объект может быть аллоцирован непосредственно в стеке вместо кучи (Scalar Replacement). Эта оптимизация позволяет избежать накладных расходов на сборку мусора для таких объектов.

Таким образом, хотя локальные примитивные переменные и ссылки на объекты хранятся в стеке, сами экземпляры объектов всегда хранятся в куче, а поля объектов находятся в куче вместе с объектом. Оптимизации вроде Escape Analysis могут менять это поведение в исключительных случаях.