Java虚拟内存模型

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上图是Java内存模型运行时区域图。

运行时数据区分：

1.程序计数器：

• 由于java是多线程的，为了能够线程上下切换后能够恢复到正确的折行位置，每条线程都要有一个独立的程序计数器，记录当前线程正在折行的方法的虚拟机指令，该区域没有OOM发生。

2.JAVA虚拟机栈（本地方法栈) - 线程私有的：

• 生命周期跟线程一样的，描述的是JAVA方法执行的内存模型，每个方法创建调用的时候会创建一个栈帧，由于存储局部变量表等信息。当进入一个方法，栈帧需要的内存是已经确定的。
  会发生Stackoverflow和oom（因为申请栈帧需要内存）

3.JAVA堆：所有线程共享 :

• 所有对象的实例以及数组都要在堆上分配内存。
  由于收集器基本都是分代收集算法，所以java堆还可以细分为：新生代，老生代,可以处于物理不连续的存储空间。

4.方法区：所有线程共享:

• 存放虚拟机加载的类的信息，常量，静态变量等。

5.运行时常量池：方法区的一部分，

什么是对象：

• 对象包括：对象头，实例数据，对其填充。
• 对象创建：当new时，虚拟机回去检查常量池中是否有对应的类的引用并且是否其被加载，解析和初始化，对象需要的大小在类被加载后就可以确定了
• java虚拟机维护一个空闲的列表，记录堆上面那个区域是可以用的，
  对象分配好内存后，要将对象对应的类的实例，元数据，对象的哈希码等存放在对象头。

引用

• 强引用：用 new 出来的
• 软引用：如果第一次发现内存不够，会将软引用对象放入二次回收中，如果还是内存不足，那就会抛出异常。
• 弱引用，下一次GC发生的时候，就会回收。
• 虚引用

回收

• 当一个对象不可达时，要被回收还要经过2次标记，第一次发现没有对应的GcRoots链后，标记一次，如果发现该对象重写了对应的finalize()方法，那虚拟机会将该对象放在一个F-queue队列里面标记，记住，finalize方法是不能做耗时操作。
  当F-Queue队列被finalize线程执行时，会进行第二次标记，如果这个是finalize方法将该对象重新引用，那么该对象就会被标记为不是回收对象。
  备注：finalize方法只会被虚拟机调用一次。

1. 回收方法区（永久代）：
   方法区回收分为：废弃的常量和无用的类。

• 判断一个类是无用的：
  1.内存中已经没有该类的任何实例，
  2.加载该类的ClassLoader已经被回收。
  3.该类对应的Class对象没有任何引用。
  （永久代也会溢出的，大量使用反射，动态代理的时候，要适时卸载类）

2.回收算法

• 标记-清除
• 重新复制
• 标记-整理。

目前商用的虚拟机将java堆分为新生代和老生代，然后再根据不同的区域采用不同的回收算法。
一般对象都是分配在eden（新生代），当新生代内存不够时，会发生一次minorGC

• 需要大对象时，会在老生代分配内存，大对象，比如byte[]数组等
  大对象对于内存分配不友好。更要避免分配临时的大对象，因为有可能在内存还很多的时候，还要触发GC来给大对象分配连续的内存，
  当一个对象经过一段时间的回收后还存活，会将其移动到老生代。

以下况会触发GC，使用的算法是mark-sweep。

• 其中，Mark阶段从根集（Root Set）开始，递归地标记出当前所有被引用的对象，而Sweep阶段负责回收那些没有被引用的对象
• gc是虚拟机启动的时候创建的一个线程，每次在堆上面成功创建一个对象的时候，都会检测当前的闲堆大小是否小于等于128k，如果是的话，就会调用有关触发GC_CONCURRENT类型的GC。闲时会等待一定的时间，等待后如果发现没有被调用gc那么它就调用函数trimHeaps对Java堆进行裁剪，以便可以将堆上的一些没有使用到的内存交还给内核。。否则的话，就会调用函数dvmCollectGarbageInternal进行类型为GC_CONCURRENT的GC。
• 当应用程序调用System.gc、VMRuntime.gc接口，或者接收到SIGUSR1信号时，最终会调用到函数dvmCollectGarbage。