浅谈JVM内存结构
文章目录
JVM内存结构
1.概述
从大角度来看，JVM内存分为两部分，一部分为线程私有的，是我们所不能操作的，还有一部分是所有线程共享的，之后我们对JVM调优也就是调的这一部分。
2.线程私有区
2.1 概述
线程私有部分都是一段连续的内存，速度快，但容量小，用户不可操作。下面是线程私有区的详细图。（现在里面已经有了一个math类）
2.2 程序计数器
一块较小的内存空间，用于标记当前线程所执行字节码的行号。
这一张图片是使用javap -v 对.class文件反汇编出的，图中红色框内的就是程序计数器的标记了。
2.3 虚拟机栈
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Java 虚拟机栈是由一个个帧栈组成。每个线程都有自己的栈，栈中的数据都是以栈帧的格式存在。
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栈帧是一个内存区块，是一个数据集维系着方法执行过程中的各种数据信息
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每个方法执行时会创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
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当方法调用时，栈帧入栈，方法结束时，栈帧出栈。
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局部变量表的所需的内存空间在编译期间完成分配，运行时不会改变大小。
2.4 本地方法栈
这个不多讲，与java几乎没有什么关系了。
3.线程共享区
3.1概述
线程共享部分分配的内存一般都比较大，因为有垃圾回收机制的影响，所以方法区，堆不是连续的内存。它是用来存东西的。它是我们可以控制的区域，意味着我们之后堆JVM调优就是调这一块。
3.2方法区（Method Area）（永久带/持久带，元空间）
在JDK1.8前，也叫永久带/持久带，JDK1.8后由于oracle把sun收购了，为了整合两款虚拟机，所以改为元空间。
所有定义方法的信息都保存在该区域，静态变量，常量，类信息，运行时常量池都在这个地方。虽然它是一个堆的结构，但为了区别于堆区，所以又一个别名叫非堆（None-heap）
这个不叫堆外内存 （堆外内存不是 JVM 运行时数据区 Runtime Data Area 的一部分，这部分内存区域直接被操作系统管理。
通常我们使用 java.nio.DirectByteBuffer 对象进行堆外内存的管理和使用，它会在对象创建的时候就分配堆外内存。）
3.3堆
3.3.1 概述
几乎所有的对象都放在堆里，当然可以用Native 方法创建堆外内存，把一些对象放到堆外内存中，而堆外内存其实就是方法区。堆是垃圾收集器主要管理的区域
为了方便回收，在堆里面的内存划分用到了分代。分为：
新生代（1/3），老年代（2/3）。新生代下面又分了 Eden，s0（From），s1（To）（这两个在survivor下） 比例为8:1:1.
3.3.2 Eden
西方文化里的伊甸园，人类出生的地方，所以一个新生的对象都会放到Eden区，除非这个对象太大了，太大会直接放到老年代。当Eden区放满了之后，就会进行回收。进行的是youngGC算法
3.3.3 回收算法初体验
回收的话在一般情况下只有两种：youngGC，只回收年轻代，FullGC，全部回收（包括元空间）。当然在CMS收集器中有OldGC。任何虚拟机所有的一个垃圾回收机制都有一个STW（Stop The World），在这个区间内，所有的用户线程停止，专门来执行垃圾回收线程，这也是Java虚拟机想解决，但又解决不了的问题。但youngGC的STW非常很短，短到让人感觉不到，所以一般我们指的STW是FullGC的STW。
3.3.4 survivor
当Eden区触发了垃圾回收，一部分对象被回收，一部分对象幸存下来，幸存下来的对象就开始向survivor区整理，首先是放到s0（From）区域，如果s0区域满了，则再次进行回收，和前面一样，有一部分对象幸存了下来，幸存的对象向s1整理，这是，S1中的对象已经整理好，而S0区已经空了，S1中的对象会全部放到S0区，这样循环往复，每一次循环对象的年龄+1，知道对象的年龄到达15（年龄字段放在对象头中，占4个bit，所以是15），把对象转移到老年代。
3.3.5 老年代
当老年代也放满了就会触发FullGC算法。FullGC执行时间大概是youngGC时间的10倍。随着时间推移，老年代进行一次FullGC所有的对象都存活了下来，就说明里面的对象全部都是有用的，也就是说通过垃圾回收也没有办法解决老年代内存已满的问题，这时就会内存溢出 （OOM Out Of Memory Error），程序结束。