狂神说JVM学习笔记

原创于 2025-06-02 22:22:16 发布 · 1.6k 阅读

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JVM是运行在操作系统上的一个虚拟机环境，示例如下图
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运行时的整体流程如下图：

其中，虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器是线程私有，方法区（元空间）、堆是线程共有。
当一个类加载后，先加载main方法，此时main方法被压在栈底，由main方法所引用的方法依次堆放在上一个位置。程序计数器用于存储下一个字节码的内存地址，占用空间很少。
堆存放的有实例对象、数组、字符串常量池等，例如：

Hello hello = new Hello();
int[] array = {1, 2, 3};
String str = "Hello";

方法区：存储的是基本数据类型、运行时常量池
由于栈存放的是方法，不会有垃圾（如果有垃圾那栈直接就卡住了），程序计数器存放的是下一个字节码的内存地址，那垃圾回收只能在堆里进行（GC），所以99%都是在堆里垃圾回收。

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首先一个类进来后，编译为Car.class，经过类加载器，加载初始化对象变成一个个实例car1、car2，名字在栈里头，对应一个个内存地址指向堆里。实例放在堆中，存放属性等。

反向怎么导呢？可以使用.getClass()方法找到对象，再使用.getClass Loader()找到对应的类加载器。

加载器有以下几种：
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类加载过程如下：

本地方法接口（JNI）为了调用本地方法库，扩展java的使用，融合不同的编程语言为Java所用
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当一个对象被加载后，堆里会存在字符串常量池，如果实例给stringname赋值，那么就存放在栈内存放地址所指向的实例中，如果没有，那么直接从堆里的字符串常量池中取出"qinjiang"。（java8之后字符串常量池从方法区的运行时常量池分离出来）

public class Test{
	private int a;
	private stringname = "ginjiang";
	public static void main(string[]args){
		Testtest1 = new Test();
}

方法区

Method Area 方法区
方法区是被所有线程共享，所有字段和方法字节码，以及一些特殊方法，如构造函数，接口代码也在此定义简单说，所有定义的方法的信息都保存在该区域，此区域属于共享区间:
静态变量、常量、类信息 (构造方法、接口定义)、运行时的常量池存在方法区中，但是实例变量存在堆内存中，和方法区无关
静态变量、常量：static final
类信息(构造方法、接口定义)：Class文件，包括类的属性方法注解修饰符
运行时的常量池：常量池

栈
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栈的运行原理：通过栈帧对每一个方法进行调用

栈里存放方法里局部变量的值（如果是基本数据类型，引用和值都存储在栈里）存放在局部变量表中
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如果时局部变量表中要存储的是字符串，那就是存储堆里面字符串常量池的地址，如果是存储的值，那就把值从方法区的运行时常量值中取出来，放进去（放的是值而不是地址），只有运行时才会存储，如果不运行局部变量表里就没有东西
相较而言，堆里存放的是实例以及成员变量，数组、字符串常量池
如果方法产生循环引用，就会导致栈溢出——StackOverflow Error

目前所用的主流jvm为hotspot，堆内存主要分为：
新生区（伊甸园区）
老年区
永久区
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垃圾回收，主要是在伊甸园区和养老区
一般只会存在栈内存满，如果是堆内存满，就会出现OOM java.lang.OutOfMemoryError: java heap space
在JDK8以后，永久存储区改了个名字(元空间);

新生区：
类诞生、成长、甚至死亡的地方
伊甸园区：所有新对象都是在这个new出来的。——一次垃圾回收后它会进入幸存区(0,1)

老年区：
经过多次轻GC后来到的区域，

真理：99%的对象都是临时对象！

永久区：
这个区域常驻内存，用来存放JDK自带的Class对象，interface元数据，存储的是java运行时的一些环境或类信息
不存在垃圾回收！
关闭JVM就会释放这个区域的内存

JDK1.7之前都是永久代，存放在方法区中，常量池在方法区
JDK1.8之后是元空间，没有永久代，常量池在元空间

内存溢出
内存溢出 OOM （out of memory），是指程序在申请内存时，没有足够的内存空间供其使用，出现out of memory；比如申请了一个int,但给它存了long才能存下的数，那就是内存溢出。
内存泄漏
内存泄露 memory leak，是指程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，一次内存泄露危害可以忽略，但内存泄露堆积后果很严重，无论多少内存,迟早会被占光。最终的结果就是导致OOM。
内存泄漏是指你向系统申请分配内存进行使用(new)，可是使用完了以后却不归还(delete)，结果你申请到的那块内存你自己也不能再访问（也许你把它的地址给弄丢了），而系统也不能再次将它分配给需要的程序。

GC算法：引用计数法、标记整理法、标记清除法、复制法
引用计数法
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复制算法
每次在幸存区from和to区两个之间移动，就是复制算法，把其中有对象的复制到另外一个，然后清空，此时这个区域没有对象就是to区，然后继续GC
谁空谁是to区

好处：没有什么内存碎片
坏处：占用多一半内存空间