JAVA内存了解一下

0x01 前言

要想java安全学的好，内存划分必不可少，对于分析java程序，了解内存的划分和运行机制对于安全研究是必不可少的一项技能，最近学习了一下，写了些笔记，分享一下。

0x02 Java内存划分

成员	作用
方法区	存放所有的class和static变量
栈	每执行一个函数，就创建一个栈桢，并加入栈中（每个函数从调用到执行结束，其实是对应一个栈桢的入栈和出栈）
本地方法区	为native方法服务
堆	被所有线程共享的一块区域，在虚拟机启动时就被创建了，所有的对象实例和数组都是在堆上分配的
程序计数器	当前线程所执行的字节码的行号指示器

0x03 栈

例如写一段代码

public class Person {
	
	static void say(String name) {
		
		System.out.println("My name is " + name);
		
	}

	public static void main(String[] args) {
		
		String name = "pino";
		say(name);

	}

}

以这段代码为例子，当程序运行的时候，首先会运行main函数，那么就会先生成一个main函数的栈桢，然后存放栈中，而栈桢中存放的是成员变量，也就是这里的name属性了，接着，调用了say函数，那么就会相应的生成一个say函数的栈桢。当say函数执行结束后，say的栈桢就会从栈中出栈，然后main函数运行结束，main的栈桢也出栈，最后栈中就空了，整个程序就结束了。

以上就是栈的运行机制了，总结一下就是成员变量放在自己的栈桢中，执行函数时把栈桢入栈，方法执行完毕后，该方法的栈桢出栈。

0x04 堆

堆的话，就像之前说的，所有的对象实例和数组都在堆上分配。
简单的理解就是所有new创建的对象实例都是在堆上进行分配的，因为数组也是new出来的。

例如如下代码

public class Person {

	public static void main(String[] args) {
		
		int ages[] = new int[] {1,2,3};
		
	}

}

我这里创建了一个数组，那么具体的过程如下：

程序运行，调用main函数
生成main函数的栈桢，并存放到栈中
main的栈桢有一个成员变量ages
int[] ages 是声明一个int类型的数组
new int[]{1,2,3} 是在堆中初始化数组（分配一块空间）
把初始化的地址赋值给ages
栈桢中的ages成员会指向堆中的那块空间

是的你没看错，赋值的是一个地址，不信你看

我把ages打印出来，结果确实是一个类似地址的字符串

那么具体点就是堆中存放这对象实例的地址，以及他的成员的值，比如这里它会存放：

位置0的值是1
位置1的值是2
位置2的值是3

当然，如果说有很多数组变量，那么内存空间可能会紧张，就会变成垃圾，等着垃圾回收器来回收。

0x05 垃圾回收机制

Java是自动垃圾回收机制，不像c语言，需要自己来回收。当JVM发现内存不够时，会自动清理无用对象

JVM的垃圾回收机制中，判断一个对象是否死亡，并不是根据是否还有对象对其引用，而是通过可达性分析。对象之间的引用可以抽象为树形结构，通过树根作为起点，从这些树根往下搜索，搜索走过的链称为引用链，当一个对象到GC ROOTs没有任何引用链相连，则证明这个对象是不可用的，该对象会被判定为可回收的对象。

0x06 总结

创建一个对象时，比如Person，方法区存放的是Person对象的字节码（Person.class）以及static等常量。
new的时候，堆中分配一块区域，有对象的地址和对象属性的值
栈中存放方法的栈桢，该栈桢存放成员变量，其值为实例化的对象的地址