JVM 学习(1)

1. java 的源代码首先通过编译器产生class字节码文件。

2. 接着JVM就可以解释执行二进制的字节码文件了。

3. 所以说java能够跨平台运行，因为java是运行在JVM上的，而不是直接运行在CPU上。

4. 各个操作系统有着相对应的JVM，所以JVM可以把相同的class文件翻译成各个操作系统能识别的机器码，运行在计算机上。所以说java程序一次编写就可以运行在各个平台上。（跨平台性）

JVM 内存区域

主要分为两个部分 ： 线程独享的区域和线程共享的区域

线程独享： 程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈

线程共享： 堆，方法区，直接内存

程序计数器：

一块较小的内存空间, 是当前线程所执行的字节码的行号指示器，每条线程都要有一个独立的 程序计数器，这类内存也称为“线程私有”的内存。 正在执行 java 方法的话，计数器记录的是虚拟机字节码指令的地址（当前指令的地址）。如 果还是 Native 方法，则为空。 这个内存区域是唯一一个在虚拟机中没有规定任何 Out Of Memory Error 情况的区域。

虚拟机栈：

是描述java方法执行的内存模型，每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame） 用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成 的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。 栈帧（ Frame）是用来存储数据和部分过程结果的数据结构，同时也被用来处理动态链接 (Dynamic Linking)、 方法返回值和异常分派（ Dispatch Exception）。栈帧随着方法调用而创建，随着方法结束而销毁——无论方法是正常完成还是异常完成（抛出了在方法内未被捕获的异 常）都算作方法结束。

本地方法区：

与虚拟机栈类似的，也是一个stack，但是执行的native方法。

注意： Hot Spot VM 直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。

堆（线程共享的）：

创建的对象和数组都保存在 Java 堆内存中，也是垃圾收集器进行 垃圾收集的最重要的内存区域。

方法区，永久代：

即我们常说的永久代(Permanent Generation), 用于存储被 JVM 加载的类信息、常量、静 态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

java运行时内存的堆又可以分为新生代和老年代两块区域：

新生代：

是用来存放新生的对象。一般占据堆的 1/3 空间。由于频繁创建对象，所以新生代会频繁触发 Minor GC 进行垃圾回收。新生代又分为 Eden 区、ServivorFrom、ServivorTo 三个区。

Eden 区： 每一个新创建的对象都会储存在这个区域。如果创建的对象太大，就会直接分配到老年代。。当 Eden 区内存不够的时候就会触发 MinorGC，对新生代区进行 一次垃圾回收。

From区：下一次将要被GC扫描的对象存储在这里。（即上一次GC的幸存者）

To区： 保留了一次GC的幸存者。

MinorGC（轻GC） ： 扫描eden区和from区，把幸存者添加到 To 区，如果有对象的年 龄以及达到了老年的标准，则赋值到老年代区），同时把这些对象的年龄+1（如果 To 不 够位置了就放到老年区）， 然后把eden和from区剩下的对象都清楚，最后交换from 和 to，之前的from变成to，to变成from。

Minor GC 采用复制算法，具体的流程大致为 复制 -> 清空 -> 互换

老年代:

占据堆的三分之二空间。

主要存放应用程序中生命周期长的内存对象。 老年代的对象比较稳定，所以 Major GC 不会频繁执行。在进行 Major GC 前一般都先进行 了一次 MinorGC，使得有新生代的对象晋身入老年代，导致空间不够用时才触发。当无法找到足 够大的连续空间分配给新创建的较大对象时也会提前触发一次 Major GC 进行垃圾回收腾出空间。

Major GC 采用标记清除算法：首先扫描一次所有老年代，标记出存活的对象，然后回收没 有标记的对象。MajorGC 的耗时比较长，因为要扫描再回收。MajorGC 会产生内存碎片，为了减 少内存损耗，我们一般需要进行合并或者标记出来方便下次直接分配。当老年代也满了装不下的 时候，就会抛出 OOM（Out of Memory）异常

永久代和元空间：

在 Java8 中，永久代已经被移除，被一个称为“元数据区”（元空间）的区域所取代。元空间 的本质和永久代类似，元空间与永久代之间最大的区别在于：元空间并不在虚拟机中，而是使用 本地内存。因此，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制。类的元数据放入 native memory, 字符串池和类的静态变量放入 java 堆中，这样可以加载多少类的元数据就不再由 MaxPermSize 控制, 而由系统的实际可用空间来控制