計數器pc
2.2 虛拟機棧
和程式計數器一樣，虛拟機棧也是線程私有的，它的生命周期與線程相同。虛拟機棧描述的是java方法執行的記憶體模型。
每個方法(不包含native方法)執行的同時都會建立一個棧幀 用于存儲局部變量表、操作數棧、動态連結、方法出口等資訊。
我們平時所說的棧記憶體就是指的這一塊區域。
Java虛拟機規範規定該區域有兩種異常：
StackOverFlowError：當線程請求棧深度超出虛拟機棧所允許的深度時抛出 (遞歸函數)
OutOfMemoryError：當Java虛拟機動态擴充到無法申請足夠記憶體時抛出 (OOM)
2.3 本地方法棧
本地方法棧和虛拟機棧差不多，前者是為虛拟機使用到的Native方法提供記憶體空間。有些虛拟機的實作直接把本地方法棧和虛拟機棧合二為一，比如主流的HotSpot虛拟機。
異常(Exception)：Java虛拟機規範規定該區域可抛出StackOverFlowError和OutOfMemoryError。
2.4 Java堆
Java堆，是Java虛拟機管理的最大的一塊記憶體，也是GC的主戰場，是以可以叫它gc堆(垃圾堆)，裡面存放的是幾乎所有的對象執行個體和數組資料。
異常(Exception)：Java虛拟機規範規定該區域可抛出OutOfMemoryError。
2.5 方法區
方法區主要存放的是已被虛拟機加載的類資訊、常量、靜态變量、編譯器編譯後的代碼等資料。Java虛拟機規範對這一塊區域的限制非常寬松，不同的虛拟機實作也不同，相對而言垃圾回收在這個區域比較少的出現。根據java虛拟機規範，當方法區無法滿足記憶體配置設定需求時，會抛出oom異常。
2.6 運作時常量池
運作時常量池是方法區的一部分，用于存放編譯器生成的各種字面量和符号引用。運作時常量池除了編譯期産生的Class檔案的常量池，還可以在運作期間，将新的常量加入常量池，比較String類的intern()方法。
字面量：與Java語言層面的常量概念相近，包含文本字元串、聲明為final的常量值等。
符号引用：編譯語言層面的概念，包括以下3類：
類和接口的全限定名
字段的名稱和描述符
方法的名稱和描述符
屬于方法區一部分，是以和方法區一樣，會oom。
局部變量的基本資料類型和引用存儲于棧中，引用的對象實體存儲于堆中。
——因為它們屬于方法中的變量，生命周期随方法而結束。
成員變量全部存儲與堆中（包括基本資料類型，引用和引用的對象實體）
——因為它們屬于類，類對象終究是要被new出來使用的。
我們說的記憶體洩露，是針對，也隻針對堆記憶體，他們存放的就是引用指向的對象實體。
記憶體的配置設定是由程式完成的，而記憶體的釋放是由垃圾收集器(Garbage Collection，GC)完成的，java程式員不需要通過調用函數來釋放記憶體，但gc隻能回收無用并且不再被其它對象引用的那些對象所占用的空間。
堆中幾乎存放着Java世界中所有的對象執行個體，垃圾收集器在對堆回收之前，第一件事情就是要确定這些對象哪些還“存活”着，哪些對象已經“死去”(即不可能再被任何途徑使用的對象)
1.沒有必要時請不用使用靜态變量
使用Java的開發者都知道，當某個對象被定義為stataic變量所引用，這個對象所占有的記憶體将不會被回收。有時，開發者會将經常調用的對象或者變量定義為static，以便提高程式的運作性能。是以，不是常用到的對象或者變量，不要定義為static類型的變量，尤其是靜态類對象的定義，一定要仔細考慮是否有必要。例如
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類X建立了，沒有被回收的話，靜态變量a一直占用記憶體。
2.充分利用單例機制
實用單例可以減少對資源的加載，縮短運作的時間，提高系統效率。但是，單例并不是所有地方都适用于。簡單來說，單例可以适用于以下兩個方面：
1. 控制資源的使用，通過線程同步來控制資源的并發通路；
2. 控制執行個體的産生，以達到節約資源的目的；
3. 減少對象的建立
盡量避免在經常調用的方法中循環使用new對象，由于系統不僅要花費時間來建立對象，而且還要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理。設計模式中的享元模式就是為了減少對象的多次建立而來的。在我們可以控制的範圍内，最大限度的重用對象；在有些時候，最好能用基本的資料類型或數組來替代對象。
4.使用final修飾符
帶有final修飾符的類是不可派生的。在Java核心API中，有許多應用 final的例子，例如java.lang.String。為String類指定final防止了使用者覆寫length()方法。另外，如果一個類是 final的，則該類所有方法都是final的。Java編譯器會尋找機會内聯（inline）所有的final方法（這和具體的編譯器實作有關）。此舉能夠使性能平均提高50%。
5.盡量使用局部變量
調用方法時傳遞的參數以及在調用中建立的臨時變量都儲存在配置設定給改方法的棧（Stack）中，速度較快。其他變量，如靜态變量、執行個體變量等，都在堆（Heap）中建立，速度較慢。
6.處理好包裝類型和基本類型兩者的使用場所
雖然包裝類型和基本類型在使用過程中是可以互相轉換，但它們兩者所産生的記憶體區域是完全不同的，基本類型資料産生和處理都在棧中處理，而包裝類型是對象，是在堆中産生執行個體。在集合類對象，有對象方面需要的處理适用包裝類型，其他的情況，建議提倡使用基本類型。
7.學會用StringBuilder和StringBuffer
這個兩個類的差別就不用說了吧，單線程使用StringBuilder，多線程情況下使用StringBuffer，這樣性能會有很大提升。
7.盡量不要使用finalize方法
實際上，将資源清理放在finalize方法中完成是非常不好的選擇。由于GC的工作量很大，尤其是回收Young代記憶體時，大都會引起應用程式暫停，是以再選擇使用finalize方法進行資源清理，會導緻GC負擔更大，程式運作效率更差。
8.盡量使用基本資料類型代替對象
String str = "hello";
上面這種方式會建立一個“hello”字元串，而且JVM的字元緩存池還會緩存這個字元串。
String str = new String("hello");
此時程式除建立字元串外，str所引用的String對象底層還包含一個char[]數組，這個char[]數組依次存放了h,e,l,l,o
這個問題我也寫個一個部落格，請檢視我寫的有關性能優化的部落格。
9.學會使用HashMap、ArrayList
HashTable、Vector等使用在多線程的場合，内部使用了同步機制，這個會降低程式的性能。
10. 深入了解HashMap原理
當你要建立一個比較大的hashMap時，充分利用另一個構造函數
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)避免HashMap多次進行了hash重構,擴容是一件很耗費性能的事，在預設initialCapacity隻有16，而 loadFactor是 0.75，需要多大的容量，你最好能準确的估計你所需要的最佳大小，同樣的Hashtable，Vectors也是一樣的道理。
11.減少對變量的重複計算
如
for(int i=0;i<list.size();i++)
應該改寫為：
for(int i=0,len=list.size();i<len;i++)
或者
for(int i = list.size(); I > -1; i--)
并且在循環中應該避免使用複雜的表達式，在循環中，循環條件會被反複計算，如果不使用複雜表達式，而使循環條件值不變的話，程式将會運作的更快。
12.避免不必要的對象建立
如
A a = new A();
if(i==1){list.add(a);}
應該改為
if(i==1){
A a = new A();
list.add(a);}
13.盡量在finally塊中釋放資源
程式中使用到的資源應當被釋放，以避免資源洩漏。這最好在finally塊中去做。不管程式執行的結果如何，finally塊總是會執行的，以確定資源的正确關閉。
14.使用移位來代替乘法或者除法（'a/b'，僅适合2^n情況）的操作
"/"是一個代價很高的操作，使用移位的操作将會更快和更有效
如
int num = a / 4;
int num = a / 8;
應該改為
int num = a >> 2;
int num = a >> 3;
但注意的是使用移位應添加注釋，因為移位操作不直覺，比較難了解
同樣的，對于'*'操作，使用移位的操作将會更快和更有效
如
int num = a * 4;
int num = a * 8;
應該改為
int num = a << 2;
int num = a << 3;
15. 确定StringBuffer的容量
StringBuffer 的構造器會建立一個預設大小（通常是16）的字元數組。在使用中，如果超出這個大小，就會重新配置設定記憶體，建立一個更大的數組，并将原先的數組複制過來，再丢棄舊的數組。在大多數情況下，你可以在建立 StringBuffer的時候指定大小，這樣就避免了在容量不夠的時候自動增長，以提高性能。
如：StringBufferbuffer = new StringBuffer(1000);
16.盡量早釋放無用對象的引用
大部分時，方法局部引用變量所引用的對象 會随着方法結束而變成垃圾，是以，大部分時候程式無需将局部，引用變量顯式設為null。
例如：
Public void doJob(){
Object obj =new Object();
……
Obj=null;
}
上面這個就沒必要了，随着方法doJob()的執行完成，程式中obj引用變量的作用域會被gc回收。但是如果是改成下面：
public void doJob(){
Object obj =new Object();
……
Obj=null;
//執行耗時，耗記憶體操作；或調用耗時，耗記憶體的方法
……
}
這時候就有必要将obj指派為null，可以盡早的釋放對Object對象的引用。
17.盡量避免使用split
除非是必須的，否則應該避免使用split，split由于支援正規表達式，是以效率比較低，如果是頻繁的幾十，幾百萬的調用将會耗費大量資源，如果确實需要頻繁的調用split，可以考慮使用apache的 StringUtils.split(string,char)，頻繁split的可以緩存結果。
18.ArrayList & LinkedList
一個是線性表，一個是連結清單，一句話，随機查詢盡量使用 ArrayList，ArrayList優于LinkedList，LinkedList還要移動指針，添加删除的操作LinkedList優于 ArrayList，ArrayList還要移動資料，不過這是理論性分析，事實未必如此，重要的是了解好資料結構。
19.盡量使用System.arraycopy ()代替通過來循環複制數組
System.arraycopy()要比通過循環來複制數組快的多
20.盡量緩存經常使用的對象
盡可能将經常使用的對象進行緩存，可以使用數組，或HashMap的容器來進行緩存，但這種方式可能導緻系統占用過多的緩存，性能下降，推薦可以使用一些第三方的開源工具，如EhCache，Oscache進行緩存，他們基本都實作了FIFO/FLU等緩存算法。
21.盡量避免非常大的記憶體配置設定
有時候問題不是由當時的堆狀态造成的，而是因為配置設定失敗造成的。配置設定的記憶體塊都必須是連續的，而随着堆heap越來越滿，找到較大的連續塊越來越困難。
22.慎用異常
當建立一個異常時，需要收集一個棧跟蹤(stack track)，這個棧跟蹤用于描述異常是在何處建立的。建構這些棧跟蹤時需要為運作時棧做一份快照，正是這一部分開銷很大。當需要建立一個 Exception 時，JVM 不得不說：先别動，我想就您現在的樣子存一份快照，是以暫時停止入棧和出棧操作。棧跟蹤不隻包含運作時棧中的一兩個元素，而是包含這個棧中的每一個元素。
如果您建立一個 Exception ，就得付出代價。好在捕獲異常開銷不大，是以可以使用 try-catch 将核心内容包起來。從技術上講，您甚至可以随意地抛出異常，而不用花費很大的代價。招緻性能損失的并不是 throw 操作——盡管在沒有預先建立異常的情況下就抛出異常是有點不尋常。真正要花代價的是建立異常。幸運的是，好的程式設計習慣已教會我們，不應該不管三七二十一就抛出異常。異常是為異常的情況而設計的，使用時也應該牢記這一原則。
1.沒有必要時請不用使用靜态變量
使用Java的開發者都知道，當某個對象被定義為stataic變量所引用，這個對象所占有的記憶體将不會被回收。有時，開發者會将經常調用的對象或者變量定義為static，以便提高程式的運作性能。是以，不是常用到的對象或者變量，不要定義為static類型的變量，尤其是靜态類對象的定義，一定要仔細考慮是否有必要。例如
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類X建立了，沒有被回收的話，靜态變量a一直占用記憶體。
2.充分利用單例機制
實用單例可以減少對資源的加載，縮短運作的時間，提高系統效率。但是，單例并不是所有地方都适用于。簡單來說，單例可以适用于以下兩個方面：
1. 控制資源的使用，通過線程同步來控制資源的并發通路；
2. 控制執行個體的産生，以達到節約資源的目的；
3. 減少對象的建立
盡量避免在經常調用的方法中循環使用new對象，由于系統不僅要花費時間來建立對象，而且還要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理。設計模式中的享元模式就是為了減少對象的多次建立而來的。在我們可以控制的範圍内，最大限度的重用對象；在有些時候，最好能用基本的資料類型或數組來替代對象。
4.使用final修飾符
帶有final修飾符的類是不可派生的。在Java核心API中，有許多應用 final的例子，例如java.lang.String。為String類指定final防止了使用者覆寫length()方法。另外，如果一個類是 final的，則該類所有方法都是final的。Java編譯器會尋找機會内聯（inline）所有的final方法（這和具體的編譯器實作有關）。此舉能夠使性能平均提高50%。
5.盡量使用局部變量
調用方法時傳遞的參數以及在調用中建立的臨時變量都儲存在配置設定給改方法的棧（Stack）中，速度較快。其他變量，如靜态變量、執行個體變量等，都在堆（Heap）中建立，速度較慢。
6.處理好包裝類型和基本類型兩者的使用場所
雖然包裝類型和基本類型在使用過程中是可以互相轉換，但它們兩者所産生的記憶體區域是完全不同的，基本類型資料産生和處理都在棧中處理，而包裝類型是對象，是在堆中産生執行個體。在集合類對象，有對象方面需要的處理适用包裝類型，其他的情況，建議提倡使用基本類型。
7.學會用StringBuilder和StringBuffer
這個兩個類的差別就不用說了吧，單線程使用StringBuilder，多線程情況下使用StringBuffer，這樣性能會有很大提升。
7.盡量不要使用finalize方法
實際上，将資源清理放在finalize方法中完成是非常不好的選擇。由于GC的工作量很大，尤其是回收Young代記憶體時，大都會引起應用程式暫停，是以再選擇使用finalize方法進行資源清理，會導緻GC負擔更大，程式運作效率更差。
8.盡量使用基本資料類型代替對象
String str = "hello";
上面這種方式會建立一個“hello”字元串，而且JVM的字元緩存池還會緩存這個字元串。
String str = new String("hello");
此時程式除建立字元串外，str所引用的String對象底層還包含一個char[]數組，這個char[]數組依次存放了h,e,l,l,o
這個問題我也寫個一個部落格，請檢視我寫的有關性能優化的部落格。
9.學會使用HashMap、ArrayList
HashTable、Vector等使用在多線程的場合，内部使用了同步機制，這個會降低程式的性能。
10. 深入了解HashMap原理
當你要建立一個比較大的hashMap時，充分利用另一個構造函數
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)避免HashMap多次進行了hash重構,擴容是一件很耗費性能的事，在預設initialCapacity隻有16，而 loadFactor是 0.75，需要多大的容量，你最好能準确的估計你所需要的最佳大小，同樣的Hashtable，Vectors也是一樣的道理。
11.減少對變量的重複計算
如
for(int i=0;i<list.size();i++)
應該改寫為：
for(int i=0,len=list.size();i<len;i++)
或者
for(int i = list.size(); I > -1; i--)
并且在循環中應該避免使用複雜的表達式，在循環中，循環條件會被反複計算，如果不使用複雜表達式，而使循環條件值不變的話，程式将會運作的更快。
12.避免不必要的對象建立
如
A a = new A();
if(i==1){list.add(a);}
應該改為
if(i==1){
A a = new A();
list.add(a);}
13.盡量在finally塊中釋放資源
程式中使用到的資源應當被釋放，以避免資源洩漏。這最好在finally塊中去做。不管程式執行的結果如何，finally塊總是會執行的，以確定資源的正确關閉。
14.使用移位來代替乘法或者除法（'a/b'，僅适合2^n情況）的操作
"/"是一個代價很高的操作，使用移位的操作将會更快和更有效
如
int num = a / 4;
int num = a / 8;
應該改為
int num = a >> 2;
int num = a >> 3;
但注意的是使用移位應添加注釋，因為移位操作不直覺，比較難了解
同樣的，對于'*'操作，使用移位的操作将會更快和更有效
如
int num = a * 4;
int num = a * 8;
應該改為
int num = a << 2;
int num = a << 3;
15. 确定StringBuffer的容量
StringBuffer 的構造器會建立一個預設大小（通常是16）的字元數組。在使用中，如果超出這個大小，就會重新配置設定記憶體，建立一個更大的數組，并将原先的數組複制過來，再丢棄舊的數組。在大多數情況下，你可以在建立 StringBuffer的時候指定大小，這樣就避免了在容量不夠的時候自動增長，以提高性能。
如：StringBufferbuffer = new StringBuffer(1000);
16.盡量早釋放無用對象的引用
大部分時，方法局部引用變量所引用的對象 會随着方法結束而變成垃圾，是以，大部分時候程式無需将局部，引用變量顯式設為null。
例如：
Public void doJob(){
Object obj =new Object();
……
Obj=null;
}
上面這個就沒必要了，随着方法doJob()的執行完成，程式中obj引用變量的作用域會被gc回收。但是如果是改成下面：
public void doJob(){
Object obj =new Object();
……
Obj=null;
//執行耗時，耗記憶體操作；或調用耗時，耗記憶體的方法
……
}
這時候就有必要将obj指派為null，可以盡早的釋放對Object對象的引用。
17.盡量避免使用split
除非是必須的，否則應該避免使用split，split由于支援正規表達式，是以效率比較低，如果是頻繁的幾十，幾百萬的調用将會耗費大量資源，如果确實需要頻繁的調用split，可以考慮使用apache的 StringUtils.split(string,char)，頻繁split的可以緩存結果。
18.ArrayList & LinkedList
一個是線性表，一個是連結清單，一句話，随機查詢盡量使用 ArrayList，ArrayList優于LinkedList，LinkedList還要移動指針，添加删除的操作LinkedList優于 ArrayList，ArrayList還要移動資料，不過這是理論性分析，事實未必如此，重要的是了解好資料結構。
19.盡量使用System.arraycopy ()代替通過來循環複制數組
System.arraycopy()要比通過循環來複制數組快的多
20.盡量緩存經常使用的對象
盡可能将經常使用的對象進行緩存，可以使用數組，或HashMap的容器來進行緩存，但這種方式可能導緻系統占用過多的緩存，性能下降，推薦可以使用一些第三方的開源工具，如EhCache，Oscache進行緩存，他們基本都實作了FIFO/FLU等緩存算法。
21.盡量避免非常大的記憶體配置設定
有時候問題不是由當時的堆狀态造成的，而是因為配置設定失敗造成的。配置設定的記憶體塊都必須是連續的，而随着堆heap越來越滿，找到較大的連續塊越來越困難。
22.慎用異常
當建立一個異常時，需要收集一個棧跟蹤(stack track)，這個棧跟蹤用于描述異常是在何處建立的。建構這些棧跟蹤時需要為運作時棧做一份快照，正是這一部分開銷很大。當需要建立一個 Exception 時，JVM 不得不說：先别動，我想就您現在的樣子存一份快照，是以暫時停止入棧和出棧操作。棧跟蹤不隻包含運作時棧中的一兩個元素，而是包含這個棧中的每一個元素。