jvm - 内存空间

前面提到了类加载到内存中，jvm会把内存划分红不一样的数据区域，那加载的类是分配到哪里呢？下图是内存的各个区域，包括：方法区、堆、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器。

方法区

方法区用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
类的加载中提到了类加载的五个阶段。在加载阶段，会将字节流所表明的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构，在准备阶段，会将变量所使用的内存都将在方法区中进行分配。

程序计数器

来一个简单的代码，计算(1+2)*3并返回

public int cal() {
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 3;
    return (a + b) * c;
}

这段代码在加载到虚拟机的时候，就变成了如下的字节码，虚拟机执行的时候，就会一行行执行。

java是多线程的，在线程切换回来后，它须要知道原先的执行位置在哪里。用来记录这个执行位置的，就是程序计数器，为了保证线程间的计数器相互不影响，这个内存区域是线程私有的。

虚拟机栈

虚拟机栈也是线程私有的，生命周期与线程相同。每一个线程都有本身的虚拟机栈，若是这个线程执行了一个方法，就会建立一个栈帧，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入栈到出栈的过程。
好比下面的例子，fun1调用fun2，fun2调用fun3，fun3建立Hello对象。

public void fun1() {
    fun2();
}

public void fun2() {
    fun3();
}

public void fun3() {
    Hello hello = new Hello();
}

调用的时候，流程图以下：

执行完成的时候，流程图以下：

每个栈帧都包括了局部变量表、操做数栈、动态链接、方法返回地址和一些额外的附加信息。局部变量主要是存放方法参数以及方法内部定义的局部变量，操做数栈是一个后入先出栈，当方法刚刚开始执行的时候，这个方法的操做数栈是空的，在方法的执行过程当中，会有各类字节码指令往操做数栈中写入和提取内容，也就是出栈/入栈操做。
咱们经过上面(1+2)*3的例子，把方法区、程序计数器、虚拟机栈的协同工做理一下。首先经过javap查看它的字节码，通过类加载器加载后，此时这个字节码存在方法区中。stack表示栈深度是2，locals是本地变量的slot个数，args_size是入参的个数，默认是this。栈的深度、本地变量个数，入参个数，都是在编译器决定的。

以下图，指令的位置是方法区，局部变量和操做数栈的位置是虚拟机栈，程序计数器就在程序计数器（这个下面的图就不在重复）。
当执行偏地址为0的指令的时候，程序计数器为0，局部变量第一个值是this，当前的指令就是方法区0:iconst_1,指令iconst_1就是把int常量值1进栈，这个1就到了虚拟机栈的操做数栈中，

当执行偏地址为1的指令的时候，程序计数器为1，把操做数栈的值赋值到局部变量，此时操做数栈清空了，局部变量多了一个1，这条指令执行完，就是对应上面int a=1的语句。

另外b，c两个语句的赋值，对应着2，3，4，5指令，这边再也不重复。执行完5后，以下图所示：

执行6的时候，是执行iload_1，就是把第二个int型局部变量压入栈顶，这里的变量是1。

执行7的时候，是执行iload_2，就是把第三个int型局部变量压入栈顶，这里的变量是2。

执行8的时候，是iadd语句，指的是栈顶的两个int型元素出栈，获得结果后再压入栈顶。

执行9的时候，把栈顶的元素3，赋值到第五个局部变量。

执行到11的时候，把第五个局部变量值压入栈顶，执行到13的时候，把第四个局部变量值压入栈顶，执行14的时候，栈顶的两个int型元素出栈，相乘后的结果入栈，执行15的时候，从当前方法返回当前栈顶int型元素。这些与上面的相加差很少，就不在累述了。

堆

堆内存区域的惟一目的就是存放对象实例，几乎全部的对象实例都在这里分配内存。好比上面的fun1调用fun2，fun2调用fun3，fun3建立Hello对象。fun3方法中建立对象时，就是在堆中建立的，而且把地址赋值给fun3的局部变量。Java堆中还能够细分为：新生代和老年代；新生代还细分为Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间。

总结

总体流程以下，先把java文件编译成class文件，经过类加载器加载到方法区。线程调用方法的时候，会建立一个栈帧，读取方法区的字节码执行指令，执行指令的时候，会把执行的位置记录在程序计数器中，若是建立对象，会在堆内存中建立，方法执行完，这个栈帧就会出栈。

内存参数

• -XX:PermSize：永久代内存容量。
• -XX:MaxPermSize：永久代最大内存容量。
• -Xss：栈内存容量。
• -Xms：堆内存容量。
• -Xmx：堆最大内存容量，一般和-Xms设置同样，防止运行时扩容产生的影响。
• -Xmn：新生代内存容量，老年代就是堆内存容量-新生代内存容量
• -XX:SurvivorRatio=8：新生代还细分为Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间，设置为8表明Eden空间：From Survivor空间：To Survivor空间=8：1：1，好比新生代有10M，那Eden空间占8M，From Survivor空间、To Survivor空间各占1M。