JVM学习总结一——内存模型

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    JVM是java知识体系的基石之一，任何一个java程序的运行，都要借助于他。或许对于我这种初级程序员而言，工作中很少有必要刻意去关注JVM，然而如果能对这块知识有所了解，就能够更清晰的明白程序的运行机制，从而写出更为健壮的代码，也能更好的理解java中很多处理方式的原因。以下是个人读书后整理的知识点，同时参考并引用了以下博客：

• JVM学习笔记
• JVM性能优化
• JVM调优总结
• Java虚拟机学习

一、JVM内存模型
    JVM典型的内存模型如下图：

程序计数器	线程私有	学过组成原理的对这个一定很亲切，这里相当于JVM版的，作用是当前线程所执行的字节码的行号指示器，通俗讲就是记录当前正在执行字节码的位置，以便解释器能获取下一行字节码。
虚拟机栈	线程私有	用于存储局部变量表(包括参数)、操作数栈、方法出口等信息，栈解决程序的运行问题，即程序如何执行，或者说如何处理数据，代表了处理逻辑
堆	线程共享	存放了对象实例及数组(所有new的对象)，也是我们做GC处理的最为关注的一部分内存区域，堆解决的是数据存储的问题，即数据怎么放、放在哪儿，代表了数据
方法区	线程共享	存储虚拟机加载的类信息、常量、静态变量，在分代回收中也可认为永久代(不同虚拟机实现不同，这里只是为了方便理解)
本地方法栈	线程私有	作用与虚拟机栈类似，但是调用方法都为Native本地方法，如调用C的DLL库方法等
直接内存	线程共享	这部分内存并不在JVM内存分区之内，主要是调用Native方法分配的内存，由于这些方法不是有JVM执行的，其内存也不归JVM管理

    我们讨论JVM分区时，经常也会提到GC（垃圾回收）内存划分，对于很多不熟悉的人来说，经常搞不清两者的区别。JVM分区主要是JVM运行时对物理内存根据用途划分区域，而GC分区主要是针对分代垃圾回收机制对JVM相关分区（主要是堆内存）进行划分。为了解释这一问题，我们先来提前了解下分代来及回收机制。
    分代垃圾回收主要是为了使 不同生命周期的对象可以采取不同的收集方式，以便提高回收效率 ，我们知道对象有可能很快该释放，也可能很长时间一直存活，如果在回收时采用一样的策略，往往会顾此失彼（原因在回收算法部分会详解），因此应该采用不同策略：对于生命周期较短的区域可以gc频繁一点，而较长的少一点。我们先来看下GC内存划分：

    可以看到该部分分为三大块：年轻代（young generation）,年老代(old generation)和持久代(permanent generation)，其中年轻代分成三个区域，其中一个是Eden区，另外的两个From和To都是Survivor区（From和To只是为了说明，两者实质上一样，方向可互换）。现在我们来看一个对象简单的处理过程（图解参考）：

1. 对象会创建在Eden区
2. 进行gc的时候，如果对象仍然存活，则复制到From区
3. 当From区满的时候，该区存活对象将复制到To区，然后From清空，之后From和To角色互换
4. 重复3到指定次数（可通过JVM参数指定）后，存活对象将会被复制到年老代

    采用此方法，我们就能在年轻代、年老代上采用不同的回收机制。而实际上当Eden被存满时，会触发 Scavenge GC（仅对Eden进行gc，由于较频繁，可以采用快速高效的回收算法），而年老代或持久代被写满时，则触发Full GC（对整个分区进行gc，消耗很大，应尽量减少） 。

    JVM内存模型介绍完毕，如有错误，望不吝指教。下一篇计划整理JVM垃圾回收算法部分。

转载于:https://my.oschina.net/goodtemper/blog/204316