JVM简介及JVM内存管理机制
一、JVM简介
JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的
计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。
JVM工作原理和特点主要是指操作系统装入JVM是通过jdk中Java.exe来完成, 首先来说一下JVM工作原理中
的jdk这个东西, .JVM在整个jdk中处于最底层,负责于操作系统的交互,用来屏蔽操作系统环境,提供一个完整的
Java运行环境,因此也就虚拟计算机. 操作系统装入JVM是通过jdk中Java.exe来完成。
通过下面4步来完成JVM环境.
1.创建JVM装载环境和配置
2.装载JVM.dll
3.初始化JVM.dll并挂界到JNIENV(JNI调用接口)实例
4.调用JNIEnv实例装载并处理class类。
对于JVM自身的物理结构，我们可以从下图了解：
二、JVM内存管理
JVM的一个重要的特征就是它的自动内存管理机制，在执行一段Java代码的时候，会把它所管理的内存划分
成几个不同的数据区域，其中包括：
1. 程序计数器，众所周知，JVM的多线程是通过线程轮流切换并分配CPU执行时间的方式来实现的，那么每一
个线程在切换后都必须记住它所执行的字节码的行号，以便线程在得到CPU时间时进行恢复，这个计数器用于记
录正在执行的字节码指令的地址，这里要强调的是“字节码”，如果执行的是Native方法，那么这个计数器应该为null；
2. Java计算栈，可以说整个Java程序的执行就是一个出栈入栈的过程，JVM会为每一个线程创建一个计算栈，
用于记录线程中方法的调用和变量的创建，由于在计算栈里分配的内存出栈后立即被抛弃，因此在计算栈里不存
在垃圾回收，如果线程请求的栈深度大于JVM允许的深度，会抛出StackOverflowError异常，在内存耗尽时会抛
出OutOfMemoryError异常；
3. Native方法栈，JVM在调用操作系统本地方法的时候会使用到这个栈；
4. Java堆，由于每个线程分配到的计算栈容量有限，对于可能会占据大量内存的对象，则会被分配到Java堆中，
在栈中包含了指向该对象内存的地址；对于一个Java程序来说，只有一个Java堆，也就是说，所有线程共享一个
堆中的对象；由于Java堆不受线程的控制，如果在一个方法结束之后立即回收这个方法使用到的对象，并不能保
证其他线程是否正在使用该对象；因此堆中对象的回收由JVM的垃圾收集器统一管理，和某一个线程无关；在
HotSpot虚拟机中Java堆被划分为三代：
o 新生代，正常情况下新创建的对象会被分配到新生代，但如果对象占据的内存足够大以致超过了新生代的容量
限制，也可能被分配到老年代；新生代对象的一个特点是最新、且生命周期不长，被回收的可能性高；
o 老年代，除了上述所说的大对象会被直接分配在老年代之外，一个在新生代的对象历经多次垃圾回收之后，也
会被直接拷贝至老年代，当然老年代的容量要比新生代大得多；
o 永久代，永久代并不存储对象，而是存储一些JVM加载的类信息、常量、静态变量、JIT编译后生成的代码等，JVM也会在内存空间不足的情况下对永久代进行回收。
5. 直接内存，自JDK1.4新加入NIO类之后，Java程序便可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一
个存储在堆中的DirectByteBuffer对象来对这块内存的引用进行操作；直接内存的容量不受堆容量的限制。
JVM基于堆(Heap)和栈(Stack)的内存分配的优缺点：
栈：Java栈的分配和线程绑定在一起，创建线程时，JVM创建一个新的的Java栈。栈中主要存放基本类型变量
(int、short、long等)和对象引用。优点:存取速度快，数据能够共享。缺点：生命周期固定， 缺乏灵活性。
堆：Java的堆是一个运行时数据区域，通过new、newarray等建立，由GC负责回收。优势动态分配内存大小，
生存周期不用预先告知编译器，缺点：运行时分配，储存速度较慢。
JVM内存限制(最大值)：
首先JVM内存限制于实际的最大物理内存，假设物理内存无限大，JVM内存的最大值跟操作系统有很大关系。
简单的说就32位处理器虽然可控内存空间有4GB，但是具体的操作系统会给一个限制，这个限制一般是2GB-
3GB(一般来说Windows系统下为1.5GB-2GB，Linux为2GB-3GB），而64bit以上的处理器就不会有限制。
三、JVM内存管理
1.堆(Heap)和非堆(Non-heap)内存
按照官方的说法：“Java 虚拟机具有一个堆，堆是运行时数据区域，所有类实例和数组的内存均从此处分配。堆是在 Java 虚拟机启动时创建的。”“在JVM中堆之外的内存称为非堆内存(Non-heap memory)”。可以看出JVM主要管理两种类型的内存：堆和非堆。简单来说堆就是Java代码可及的内存，是留给开发人员使用的；非堆就是JVM留给自己用的，所以方法区、JVM内部处理或优化所需的内存(如JIT编译后的代码缓存)、每个类结构(如运行时常数池、字段和方法数据)以及方法和构造方法的代码都在非堆内存中。
2.堆内存分配
JVM初始分配的内存由-Xms指定，默认是物理内存的1/64；JVM最大分配的内存由-Xmx指定，默认是物理内存的1/4。默认空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制；空余堆内存大于70%时，JVM会减少堆直到-Xms的最小限制。因此服务器一般设置-Xms、-Xmx相等以避免在每次GC 后调整堆的大小。
JVM使用-XX:PermSize设置非堆内存初始值，默认是物理内存的1/64；由XX:MaxPermSize设置最大非堆内存的大小，默认是物理内存的1/4。
三、Eclipse内存优化
在eclipse安装的文件下有一个eclipse.ini文件， 对于eclipse.ini文件中的各项参数的说明：
-vmargs： 说明后面是VM的参数
-Xms40m： 虚拟机占用系统的最小内存
-Xmx512m： 虚拟机占用系统的最大内存 ，按需求分配
-XX:PermSize：最小堆大小。一般报内存不足时,都是说这个太小,
堆空间剩余小于5%就会警告,建议把这个稍微设
大一点,不过要视自己机器内存大小来设置 。
-XX:MaxPermSize：最大堆大小，按需求分配。
- Xmx512M的5%为25.6M，理论上要求-Xmx的数值与-XX:MaxPermSize必须大于25.6M 。