JVM講解（一）

1、JVM的歷史和背景

2、JVM的執行過程

     JVM在整個JDK中處於在最底層，負責與操做系統交互，用來屏蔽操做系統環境，提供一個完整的java程序運行環境。操做系統裝入JVM是經過jdk中Java.exe來完成的，經過如下四個步驟完成JVM環境的執行 1)、建立JVM裝在環境和配置，2）、裝載JVM.dll 3)、初始化JVM.dll並得到JNIENV接口4）、調用JNIEnv實例裝載並找到類的Main（）方法去處理。以下圖所示：

3、JVM的基本結構

    一、類裝載器 （classLoader,用來裝載.class文件）

     二、執行引擎（執行字節碼，或者執行本地方法）

     三、內存空間（方法區、java堆、java棧，本地方法棧）

     四、PC寄存器 （用於存儲每一個線程下一步將執行的JVM指令）

     五、垃圾回收器

     內存空間和PC寄存器組成了運行時數據區。以下圖所示：

        運行時數據區講解：

            一、PC寄存器

                    每一個線程擁有一個寄存器

                    在線程建立時建立

                    用於存儲每一個線程下一步將執行的JVM指令

                    執行native方法時，則PC寄存器不存儲任何信息，值爲undefined

             二、方法區域（method Area）

                    在JDK中這塊區域和永久區（PermanetGeneration）關聯起來，又叫持久代

                    保存類裝載信息（名稱、修飾符等）、類中的靜態變量（static修飾）、final修飾的常量、字段（field）x  信息、方法（method）信息。

                    方法區域是全局共享的，在必定條件下也會被垃圾回收機制回收（GC）

                    方法區內存超出容許大小，會跑出內存溢出(OutOfMemory)錯誤

                三、java堆

                    存儲對象的實例和數組值的區域，能夠認爲全部經過new建立的對象都須要在Java堆內存中分配。

                    GC主要是對堆Heap內存進行回收。

                    全部線程共享java堆，因此在堆上進行對象分配內存都須要加鎖，因此建立對象比較耗時的。

                    

                Sun Hotspot JVM爲了提高對象內存分配的效率，對於所建立的線程都會分配一塊獨立的空間TLAB（Thread Local Allocation Buffer），其大小由JVM根據運行的狀況計算而得，在TLAB上分配對象時不須要加鎖，所以JVM在給線程的對象分配內存時會盡可能的在TLAB上分配，在這種狀況下JVM中分配對象內存的性能和C基本是同樣高效的，但若是對象過大的話則仍然是直接使用堆空間分配

                 TLAB僅做用於新生代的Eden Space，所以在編寫Java程序時，一般多個小的對象比大的對象分配起來更加高效。

                   全部建立的對象都會存儲在新生代對內存中（Yong Generation），若是Yong Generation 在屢次的垃圾回收中（GC在）中存活了下來，這些內存信息將被轉移到Old Generation 中

                    新的對象老是建立在Eden Space

                    堆上分配的空間，每次須要GC 清理空間

                      四、java棧

                            線程私有

                             棧由一系列的幀組成（java棧也叫作幀棧），幀上保存一個方法的局部變量、操做數棧、常量池指針

                              棧中存放的基本類型的變量，以及部分返回結果和stack Frame,非基本類型的對象在JVM棧上存放的是一個指向JVM堆上地址。

                            棧上分配的內存空間，函數（方法）調用完後自動釋放