当Java程序创建一个类的实例或者数组时，都在堆中为新的对象分配内存。虚拟机中只有一个堆，所有的线程都共享它。
1、垃圾收集（Garbage Collection）
垃圾收集是释放没有被引用的对象的主要方法。它也可能会为了减少堆的碎片，而移动对象。在Java虚拟机的规范中没有严格定义垃圾收集，只是定义一个Java虚拟机的实现必须通过某种方式管理自己的堆。详情参见第九章“Garbage Collection”。
2、对象存储结构（Object Representation）
Java虚拟机的规范中没有定义对象怎样在堆中存储。每一个对象主要存储的是他的类和父类中定义的对象变量。对于给定的对象的引用，虚拟机必须能很快的 定位到这个对象的数据。另为，必须提供一种通过对象的引用方法对象数据的方法，比如方法区中的对象的引用，所以一个对象保存的数据中往往含有一个某种形式指向方法区的指针。
一个可能的堆的设计是将堆分为两个部分：引用池和对象池。一个对象的引用就是指向引用池的本地指针。每一个引用池中的条目都包含两个部分：指向对象池中对象数据的指针和方法区中对象类数据的指针。这种设计能够方便Java虚拟机堆碎片的整理。当虚拟机在对象池中移动一个对象的时候，只需要修改对应引用池中 的指针地址。但是每次访问对象的数据都需要处理两次指针。
另一种堆的设计是：一个对象的引用就是一个指向一堆数据和指向相应对象的偏移指针。这种设计方便了对象的访问，可是对象的移动要变的异常复杂。
不管虚拟机的实现使用什么样的对象表示法，很可能每个对象都有一个方法表，因为方法表加快了调用实例方法时的效率，从而对Java虚拟机实现的整体性能起着非常重要的正面作用。
如下一种方案：每个对象的数据都包含一个指向特殊数据结构的指针，这个数据结构位于方法区，包括两部分：一个指向方法区对应数据的指针和次对象的方法表。
方法表是个指针数组，其中每一项都是一个指向“实例方法数据”的指针，实例方法可以被那类的对象调用，方法表指向的实例方法数据包括以下信息：此方法的操作数栈和局部变量区的大小，此方法的字节码，异常表。
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