JVM内存模型

1、什么是JVM?

JVM是一个软件，在操作系统之上的，负责将.class文件转化为操作系统认识的语言，从而实现java程序跨平台（操作系统）运行的能力，实际上java程序是在jvm上运行，jvm可存在于各操作系统；

2、JVM内存模型

JVM是一个软件，也就是说是一个程序，它可以解释、运行java程序，jvm内存模型就是在解释、运行java程序过程中在计算机内存中的存在模型；它包含类加载器、运行时数据区、执行引擎、本地库、垃圾回收器等；每个java程序运行起来会生成一个jvm实例，每个jvm实例是相互隔离的；

1）类加载器：

Bootstrap ClassLoader：负责加载$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar里所有的class，由C++实现，不是ClassLoader子类；

Extension ClassLoader：负责加载java平台中扩展功能的一些jar包，包括$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目录下的jar包；

App ClassLoader：负责加载classpath中指定的jar包及目录中class；

Custom ClassLoader：属于应用程序根据自身需要自定义的ClassLoader，如tomcat、jboss都会根据j2ee规范自行实现ClassLoader加载过程中会先检查类是否被已加载，检查顺序是自底向上，从Custom ClassLoader到BootStrap ClassLoader逐层检查，只要某个classloader已加载就视为已加载此类，保证此类只所有ClassLoader加载一次。而加载的顺序是自顶向下，也就是由上层来逐层尝试加载此类；

2）运行时数据区：

堆：jvm内存模型中最大的，在jvm实例生成的时候创建，数据结构为完全二叉树，用来存放对象实例，是垃圾收集器管理的主要区域，被所有线程共享；

栈：线程私有，生命周期与线程相同，栈中存放栈帧，每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息；每一个方法被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从入栈到出栈的过程；在活动线程中，只有位于栈顶的栈帧才是有效的，称为当前栈帧，与这个栈帧相关联的方法称为当前方法；

方法区：线程共享，存储了每个类的信息（包括类的名称、方法信息、字段信息）、静态变量、常量以及编译器编译后的代码等；

本地方法区：线程私有，与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务；

程序计数器：线程私有，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器；

直接内存：不受jvm垃圾收集器管理；

3）执行引擎：任务就是将字节码指令解释/编译为对应平台上的本地机器指令才可以，充当了将高级语言翻译为机器语言的译者；

4）本地库：调用本地方法需要的类库，是java与其他语言交换，与底层操作系统交换的途径；

5）垃圾回收器：运行时区域的各个部分，其中程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈，3个区域随着线程的生存而生存的，随着线程的结束内存自然就被回收了，不需要考虑垃圾回收的问题；而堆和方法区则不一样，各线程共享，内存的分配和回收都是动态的，因此垃圾收集器所管理的都是这部分内存；