一文帶你理解JVM原理

JVM

基本概念

JVM（JAVA virtual Machine）是能夠運行Java代碼的假想計算機，他是運行在操做系統上的。每一種平臺的解釋器不一樣，可是實現的虛擬機是相同的，這也就是Java爲何可以跨平臺的緣由了。

線程

JVM容許一個應用併發執行多個線程。當線程本地儲存，緩衝區分配，棧，程序計數器準備好後，就會建立一個操做系統原生線程。Java線程結束，原生線程隨之被回收, 同時釋放全部相關資源。

JVM 內存區域

線程私有

生命週期與線程相同，用戶線程啓動/結束，而建立/銷燬

程序計數器 Program Counter Register

• 一塊較小的內存空間，每一個線程都有一個獨立的程序計數器，在這裏記錄的是虛擬機字節碼指令的地址（即當前指令的地址）

虛擬機棧 VM Stack

• 每一個方法在執行時都會建立一個棧幀（Stack Frame）用於儲存局部變量表，操做數棧，動態連接，方法出口等信息。每一個方法從調用直至執行完成的過程，就對應着一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程
• 棧幀隨着方法調用而建立，隨着方法結束而銷燬，不管方法時正常完成仍是異常完成都算做方法結束

本地方法棧 Native Method Stack

• 和虛擬機棧相似，區別爲虛擬機棧爲Java方法服務，而本地方法棧爲Native方法服務

線程共享

線程共享區隨虛擬機的啓動/關閉，而建立/銷燬

堆 Heap

• 保存全部建立的對象，數組
• 垃圾收集器進行的最重要內存區域

方法區/永久代 Method Area

• 保存全部被JVM加載的類信息，常量，靜態變量，即時編譯器編譯後的代碼等數據
• 運行時常量池 Runtime Constant Pool也是方法區的一部分，用於存放編譯期生成的各類字面量和符號引用

JVM 運行時內存

新生代

新生代通常用來存放新生的對象，佔據堆1/3的空間，會頻繁觸發MinorGC。

MinorGC採用複製算法，首先把eden，survivorFrom的存活對象複製到survivorTo區，再把他們的年齡+1。接下來清空eden，survivorFrom中的對象，並把survivorTo 和 survivorFrom互換，原survivorTo內的對象會成爲下一次GC的survivorFrom區。

Eden

• Java新對象的出生地，當這個區域內存不夠時就會觸發MinorGC

SurvivorFrom

• 上一次GC的倖存者，這一次GC的被掃描者

SurvivorTo

• 保留了一次MinorGC過程當中的倖存者

老年代

老年代對象穩定，通常在執行MajorGC前都會進行一次MinorGC。 MajorGC採用標記清除算法，掃面全部對象，標記存活對象後回收全部沒有標記的對象。

永久代

GC不會在主程序運行期間對永久區進行清理，因此可能出現隨着加載class的增多而拋出OOM異常的情況

元數據

JAVA8中，永久代已經移除，被元數據區取代。他並不在虛擬機中，而是使用本地內存。這樣，元數據區的大小僅受本地內存限制