功能和用途

• JVM 栈：主要用于执行 Java 方法。每个线程在创建时都会分配一个独立的 JVM 栈，栈中包含多个栈帧（Stack Frame），每调用一个方法就会创建一个新的栈帧并压入栈顶，方法执行完毕后该栈帧会从栈中弹出。栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息，它是方法执行的基本单位。
• 堆：是 Java 虚拟机所管理的内存中最大的一块区域，主要用于存储对象实例和数组。Java 程序中通过 new 关键字创建的对象都存放在堆中，几乎所有的对象实例都在堆上分配内存。堆是所有线程共享的内存区域，多个线程可以同时访问堆中的对象。

存储内容

• JVM 栈
  • 存储局部变量。局部变量包括基本数据类型（如 int、char 等）和对象引用（即指向堆中对象的地址）。局部变量表的大小在编译时就已经确定，在方法执行过程中，局部变量的生命周期与方法的执行周期一致。
  • 操作数栈用于在方法执行过程中进行数据的计算和操作，例如进行算术运算、方法调用时的参数传递等。
• 堆：存储对象实例和数组。对象实例包含了对象的所有属性和方法信息，数组则是一组相同类型的数据的集合。堆中的对象可以被多个栈中的引用所指向，从而实现数据的共享和传递。

生命周期

• JVM 栈：与线程的生命周期紧密相关。每个线程的 JVM 栈在该线程创建时被分配，在线程结束时被销毁。栈中的每个栈帧也有自己的生命周期，随着方法的调用和返回而创建和销毁。
• 堆：从 JVM 启动时就被创建，直到 JVM 关闭才会被销毁。堆中的对象生命周期由垃圾回收机制来管理，当一个对象不再被任何引用指向时，垃圾回收器会在合适的时机将其占用的内存回收。

内存分配和回收方式

• JVM 栈：内存分配和回收是自动进行的，遵循后进先出（LIFO）的原则。当方法被调用时，会为该方法创建一个新的栈帧并压入栈顶，方法执行完毕后，该栈帧会自动从栈中弹出，其所占用的内存也会被释放。栈的内存分配和回收速度非常快，因为只需要移动栈指针即可。
• 堆：内存分配和回收相对复杂。对象的分配需要在堆中找到一块足够大的连续内存空间，这可能涉及到内存碎片的管理和分配算法的选择。堆的内存回收由垃圾回收器负责，垃圾回收器会定期扫描堆中的对象，标记出不再使用的对象，并将其占用的内存回收。垃圾回收过程可能会导致程序的暂停，影响程序的性能。

内存空间大小

• JVM 栈：每个线程的栈空间大小通常是固定的，可以通过 -Xss 参数来设置。一般来说，栈空间的大小相对较小，通常在几百 KB 到几 MB 之间。如果栈深度过大，例如出现无限递归调用的情况，可能会导致栈溢出异常（StackOverflowError）。
• 堆：堆的大小可以通过 -Xms（初始堆大小）和 -Xmx（最大堆大小）等参数来设置。堆的空间通常比栈大得多，根据不同的应用场景和系统配置，可以设置为几百 MB 甚至数 GB。如果堆空间不足，会导致内存溢出异常（OutOfMemoryError）。

线程安全性

• JVM 栈：是线程私有的，每个线程都有自己独立的栈空间，因此不存在线程安全问题。不同线程之间的栈帧和局部变量不会相互影响。
• 堆：是线程共享的内存区域，多个线程可以同时访问堆中的对象。因此，在多线程环境下，对堆中对象的访问需要进行同步控制，以避免数据不一致和其他并发问题。