谈谈 Java Virtual Machine 以及 GC

JVM(Java Virtual Machine)，Java 虚拟机，它是一种标准，通过这种标准它不需要依赖硬件，通过 jvm 虚拟的硬件操作实现“一次编译，多次运行”。

JVM 总共分为五个模块，分别是：类装载器子系统、运行时数据区、执行引擎、本地方法接口和垃圾收集模块

大家可以看看下面这个图，把重点的部分都已经呈现出来了。

类装载子系统：

 负责将字节码文件加载到运行时数据区中，完成程序的装载功能

字节码执行引擎：

根据运行平台环境不同，对字节码指令进行翻译，让硬件去做相应的工作

堆：

堆主要是用来存储在程序运行过程种产生的对象信息，当然，它自身也有非常复杂的结构，后面提到的GC也是和它密切相关的

栈：

栈，又称线程栈，当执行 main 函数时候，就会生成一个 main 线程栈帧，同时将这个线程入栈到当前线程栈中，当发生函数调用时候，会对新的方法生成一块栈帧结构，入栈到当前线程栈中。

栈帧内部也是有很复杂的数据结构，其中最重要的 4 块内容已经在图上标注出来了。

局部变量表：

用来存放函数局部变量的

操作数栈：

用来存放当前正在使用的数据，是以栈的结构组织存储的

动态链接：

程序中会存在大量的地址引用，但是程序中的地址引用都是逻辑地址引用，并不是物理内存地址引用，动态链接的作用就是实现逻辑地址到物理地址的变换工作

方法出口：

当函数调用执行完毕后，需要回到调用程序段继续程序的运行，所以需要方法出口来进行记录

本地方法栈：

在 Java 诞生的时候还是 C 语言的天下，当时的 JVM 是由 C 语言编写的，所以需要使用 java 去调用 c 语言的类库，这就称为本地方法。所以本地方法栈就是用来存储调用本地方法所产生的临时信息

方法区：

方法区，在JDK1.8以后被改名为元空间，主要就是存储类元信息，常量，静态变量，方法等等

通过 new 字段生成的对象都是对这个区域类元信息的引用

程序计数器：

程序计数器，就是用来表明程序当前运行到那里的位置信息，程序运行无非就三种结构：顺序、循环、选择，但是无论是什么方式都需要通过一个标识来一行一行的运行程序，这个标识就是程序计数器

GC

 Java 垃圾回收机制，主要回收的区域就是堆

堆主要分为两大块：年轻代和老年代。每 new 一个对象都被放在 Eden 区，如果 Eden 满的话会触发一次 minor GC 操作，将 Eden 中无引用的对象回收掉，将剩下的对象剪切到 from 区域，如果再一次 Eden 区域满的话，会将 Eden 区域和 from 区域都进行回收，将剩下的对象放入 to 区域。每个对象头部都有一条分代年龄字段，初始为 0，最大为 15 ，没进行一次 minor GC后，幸存下来的对象分代年龄字段会加一，当分代年龄为 15 时，GC就会认为这个对应老了，不能够再年龄代中活跃了，将他放到老年代区域中。但是总有一个时候老年代区域也会被放满吧？当老年代被放满的时候系统就会触发一次 full GC，注意执行这个 GC 操作后系统将停止运行，专门用来垃圾回收。

所以 JVM 调优首先要做的就是合理分配他们的内存大小，减少其 full GC 执行的频率。另外就是调整 GC 算法，这个就是更深层次的问题了，想要了解 GC 算法小伙伴自行下去百度~