一文带你理解JVM原理

JVM

基本概念

JVM（JAVA virtual Machine）是能够运行Java代码的假想计算机，他是运行在操做系统上的。每一种平台的解释器不一样，可是实现的虚拟机是相同的，这也就是Java为何可以跨平台的缘由了。

线程

JVM容许一个应用并发执行多个线程。当线程本地储存，缓冲区分配，栈，程序计数器准备好后，就会建立一个操做系统原生线程。Java线程结束，原生线程随之被回收, 同时释放全部相关资源。

JVM 内存区域

线程私有

生命周期与线程相同，用户线程启动/结束，而建立/销毁

程序计数器 Program Counter Register

• 一块较小的内存空间，每一个线程都有一个独立的程序计数器，在这里记录的是虚拟机字节码指令的地址（即当前指令的地址）

虚拟机栈 VM Stack

• 每一个方法在执行时都会建立一个栈帧（Stack Frame）用于储存局部变量表，操做数栈，动态连接，方法出口等信息。每一个方法从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
• 栈帧随着方法调用而建立，随着方法结束而销毁，不管方法时正常完成仍是异常完成都算做方法结束

本地方法栈 Native Method Stack

• 和虚拟机栈相似，区别为虚拟机栈为Java方法服务，而本地方法栈为Native方法服务

线程共享

线程共享区随虚拟机的启动/关闭，而建立/销毁

堆 Heap

• 保存全部建立的对象，数组
• 垃圾收集器进行的最重要内存区域

方法区/永久代 Method Area

• 保存全部被JVM加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码等数据
• 运行时常量池 Runtime Constant Pool也是方法区的一部分，用于存放编译期生成的各类字面量和符号引用

JVM 运行时内存

新生代

新生代通常用来存放新生的对象，占据堆1/3的空间，会频繁触发MinorGC。

MinorGC采用复制算法，首先把eden，survivorFrom的存活对象复制到survivorTo区，再把他们的年龄+1。接下来清空eden，survivorFrom中的对象，并把survivorTo 和 survivorFrom互换，原survivorTo内的对象会成为下一次GC的survivorFrom区。

Eden

• Java新对象的出生地，当这个区域内存不够时就会触发MinorGC

SurvivorFrom

• 上一次GC的幸存者，这一次GC的被扫描者

SurvivorTo

• 保留了一次MinorGC过程当中的幸存者

老年代

老年代对象稳定，通常在执行MajorGC前都会进行一次MinorGC。 MajorGC采用标记清除算法，扫面全部对象，标记存活对象后回收全部没有标记的对象。

永久代

GC不会在主程序运行期间对永久区进行清理，因此可能出现随着加载class的增多而抛出OOM异常的情况

元数据

JAVA8中，永久代已经移除，被元数据区取代。他并不在虚拟机中，而是使用本地内存。这样，元数据区的大小仅受本地内存限制