Java8虛擬機內存模型

1.  Java虛擬機運行時數據區

在JDK1.8以前，JVM運行時數據區分爲堆、虛擬機棧、本地方法棧、方法區、程序計數器。以下圖所示：

虛擬機棧：線程私有，隨線程建立而建立。棧裏面是一個一個「棧幀」，每一個棧幀對應一次方法調用。棧幀中存放了局部變量表（基本數據類型變量和對象引用）、操做數棧、方法出口等信息。當棧調用深度大於JVM所容許的範圍，會拋出StackOverflowError的錯誤。

本地方法棧：線程私有，這部分主要與虛擬機用到的Native方法相關，通常狀況下，並不須要關心這部分的內容。

程序計數器：也叫PC寄存器，JVM支持多個線程同時運行，每一個線程都有本身的程序計數器。假若當前執行的是 JVM 的方法，則該寄存器中保存當前執行指令的地址；假若執行的是native方法，則PC寄存器中爲空。（PS：線程執行過程當中並不都是一口氣執行完，有可能在一個CPU時鐘週期內沒有執行完，因爲時間片用完了，因此不得不暫停執行，當下一次得到CPU資源時，經過程序計數器就知道該從什麼地方開始執行）

方法區：方法區存放類的信息（包括類的字節碼，類的結構）、常量、靜態變量等。字符串常量池就是在方法區中。雖然Java虛擬機規範把方法區描述爲堆的一個邏輯部分，可是它卻有一個別名叫作Non-Heap（非堆），目的是與Java堆區分開來。不少人都更願意把方法區稱爲「永久代」（Permanent Generation）。從jdk1.7已經開始準備「去永久代」的規劃，jdk1.7的HotSpot中，已經把本來放在方法區中的靜態變量、字符串常量池等移到堆內存中。

運行時常量池（Runtime Constant Pool）是方法區的一部分。Class文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述信息外，還有一項信息是常量池（Constant Pool Table），用於存放編譯期生成的各類字面量和符號引用，這部份內容將在類加載後進入方法區的運行時常量池中存放。

堆：堆中存放的是數組（PS：數組也是對象）和對象。當申請不到空間時會拋出OutOfMemoryError。

2.  PermGen（永久代）

「方法區」是JVM的規範，而「永久代」是方法區的一種實現，而且只有HotSpot纔有「PermGen space」，而對於其餘類型的虛擬機並無「PermGen space」。

在JDK1.8中，HotSpot已經沒有「PermGen space」這個區間了，取而代之是Metaspace（元空間）

3.  Metaspace（元空間）

在JDK1.8中，永久代已經不存在，存儲的類信息、編譯後的代碼數據等已經移動到了MetaSpace（元空間）中，元空間並無處於堆內存上，而是直接佔用的本地內存（NativeMemory）。

元空間的本質和永久代相似，都是對JVM規範中方法區的實現。

不過元空間與永久代之間最大的區別在於：元空間並不在虛擬機中，而是使用本地內存。

元空間的大小僅受本地內存限制，能夠經過如下參數來指定元空間大小：

• -XX:MetaspaceSize，初始空間大小，達到該值就會觸發垃圾收集進行類型卸載，同時GC會對該值進行調整：若是釋放了大量的空間，就適當下降該值；若是釋放了不多的空間，那麼在不超過MaxMetaspaceSize時，適當提升該值
• -XX:MaxMetaspaceSize，最大空間，默認是沒有限制的
• -XX:MinMetaspaceFreeRatio，在GC以後，最小的Metaspace剩餘空間容量的百分比，減小爲分配空間所致使的垃圾收集
• -XX:MaxMetaspaceFreeRatio，在GC以後，最大的Metaspace剩餘空間容量的百分比，減小爲釋放空間所致使的垃圾收集

4.  堆內存劃分

在JDK1.7以及其前期的JDK版本中，堆內存一般被分爲三塊區域：Young Generation、Old Generation、Permanent Generation for VM Matedata

在JDK1.8中把存放元數據中的永久內存從堆內存中移到了本地內存中，JDK1.8中JVM堆內存結構就變成了以下：

Minor GC 和 Full GC的區別？
（1）新生代GC（Minor GC）：指發生在新生代的垃圾收動做，由於Java對象大多都具有朝生夕滅的特性，因此Minor GC很是頻繁，通常回收速度也很快
（2）老年代GC（Major GC/Full GC）：指發生在老年代的GC，出現了Major GC常常會伴隨至少至少一次的Minor GC（但非絕對，在Parallel Scavenge收集器的收集策略裏就有直接進行Major GC的策略選擇過程），Major GC的速度比Minor GC慢10倍以上。

5.  堆統計信息

6.  其它相關

《利用jmap和MAT等工具查看JVM運行時堆內存》

7.  參考

https://blog.csdn.net/qq_31337311/article/details/78799262

http://www.javashuo.com/article/p-fdtgegxz-hk.html

https://blog.csdn.net/zwrlj527/article/details/79399715

8. 摘抄自 

https://www.cnblogs.com/cjsblog/p/9850300.html