JVM面试总结

1. Java内存区域（运行时数据区）

---

jdk1.8之前：

线程共享：堆、方法区（运行时常量池）；（进程）

线程私有：虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器；

直接内存；

---

jdk1.8之后：

线程共享：堆；（进程）

线程私有：虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器；

直接内存（元空间）；

---

2.程序计数器：

较⼩的内存空间，当前线程所执⾏的字节码的⾏号指示器。字节码解释器⼯作时通过改变这个计数器的值来选取下⼀条需要执⾏的字节码指令，分⽀、循环、跳转、异常处理、线程恢复等功能都需要依赖这个计数器来完成。

每条线程都需要有⼀个独⽴的程序计数器，各线程之间计数器互不影响，独⽴存储，线程私有。从上⾯的介绍中我们知道程序计数器主要有两个作⽤：

1. 字节码解释器通过改变程序计数器来依次读取指令，从⽽实现代码的流程控制，如：顺序执⾏、选择、循环、异常处理。

2. 在多线程的情况下，程序计数器⽤于记录当前线程执⾏的位置，从⽽当线程被切换回来的时候能够知道该线程上次运⾏到哪⼉了。注意：程序计数器是唯⼀⼀个不会出现 OutOfMemoryError 的内存区域，它的⽣命周期随着线程的创建⽽创建，随着线程的结束⽽死亡。

---

3.Java 虚拟机栈

线程私有，它的⽣命周期和线程相同，描述的是 Java ⽅法执⾏的内存模型，每次⽅法调⽤的数据都是通过栈传递的。

Java 内存可以分为堆内存（Heap）和栈内存 (Stack),栈就是虚拟机栈，或者说是虚拟机栈中局部变量表部分。

Java 虚拟机栈是由⼀个个栈帧组成；

栈帧中都拥有：局部变量表、操作数栈、动态链接、⽅法出⼝信息。

局部变量表主要存放了编译期可知的各种数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引⽤（reference 类型，它不同于对象本身，可能是⼀个指向对象起始地址的引⽤指针，也可能是指向⼀个代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置）。

Java 虚拟机栈会出现两种错误：StackOverFlowError 和 OutOfMemoryError。

StackOverFlowError： 若 Java 虚拟机栈的内存⼤⼩不允许动态扩展，那么当线程请求栈的深度超过当前 Java 虚拟机栈的最⼤深度的时候。

OutOfMemoryError： 若 Java 虚拟机堆中没有空闲内存，并且垃圾回收器也⽆法提供更多内存的话。

扩展：那么⽅法/函数如何调⽤？Java 栈可⽤类⽐数据结构中栈，Java 栈中保存的主要内容是栈帧，每⼀次函数调⽤都会有⼀个对应的栈帧被压⼊ Java 栈，每⼀个函数调⽤结束后，都会有⼀个栈帧被弹出。Java ⽅法有两种返回⽅式：1. return 语句。2. 抛出异常。不管哪种返回⽅式都会导致栈帧被弹出。

---

4 本地⽅法栈

和虚拟机栈相似，区别是： 虚拟机栈为虚拟机执⾏ Java ⽅法 （也就是字节码）服务，⽽本地⽅法栈则为虚拟机使⽤到的 Native ⽅法服务。 在 HotSpot 虚拟机中和 Java 虚拟机栈合⼆为⼀。本地⽅法被执⾏的时候，在本地⽅法栈也会创建⼀个栈帧，⽤于存放该本地⽅法的局部变量表、操作数栈、动态链接、出⼝信息。⽅法执⾏完毕后相应的栈帧也会出栈并释放内存空间，也会出现 StackOverFlowError 和 OutOfMemoryError 两种错误。

---

5.堆

内存中最⼤的⼀块区域，线程共享，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯⼀⽬的就是存放对象实例，⼏乎所有的对象实例以及数组都在这⾥分配内存。

Java世界中“⼏乎”所有的对象都在堆中分配变得不那么“绝对”了。从jdk 1.7开始开启逃逸分析，如果某些⽅法中的对象引⽤没有被返回或者未被外⾯使⽤（也就是未逃逸出去），那么对象可以直接在栈上分配内存。

Java 堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此也被称作GC 堆（Garbage Collected Heap）.从垃圾回收的⻆度，由于现在收集器基本都采⽤分代垃圾收集算法。

Java 堆还可以细分为：新⽣代和⽼年代：再细致⼀点有：Eden 空间、From Survivor、To Survivor 空间等。进⼀步划分的⽬的是更好地回收内存，或者更快地分配内存。在 JDK 7 版本及JDK 7 版本之前，堆内存被通常被分为下⾯三部分：

1. 新⽣代内存(Young Generation)

2. ⽼⽣代(Old Generation)

3. 永⽣代(Permanent Generation)JDK 8 版本之后⽅法区（HotSpot 的永久代）被彻底移除了（JDK1.7 就已经开始了），取⽽代之是元空间，元空间使⽤的是直接内存。 

Eden 区、两个 Survivor 区都属于新⽣代（为了区分，这两个 Survivor 区域按照顺序被命名为 from 和 to），中间⼀层属于⽼年代。⼤部分情况，对象都会⾸先在 Eden 区域分配，在⼀次新⽣代垃圾回收后，如果对象还存活，则会进⼊ s0 或者 s1，并且对象的年龄还会加 1(Eden 区->Survivor 区后对象的初始年龄变为 1)，当它的年龄增加到⼀定程度（默认为 15 岁），就会被晋升到⽼年代中。对象晋升到⽼年代的年龄阈值，可以通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold 来设置。

   （Hotspot遍历所有对象时，按照年龄从⼩到⼤对其所占⽤的⼤⼩进⾏累积，当累积的某个年龄⼤⼩超过了survivor区的⼀半时，取这个年龄和MaxTenuringThreshold中更⼩的⼀个值，作为新的晋升年龄阈值”。）

uint ageTable::compute_tenuring_threshold(si