JVM进阶之路一

   JVM是Java Virtual Machine的简称。意为Java虚拟机-是运行Java程序必不可少的机制。JVM实现了Java语言最大特性：即平台无关性。它并不是实体计算机，所以他的组成也不是什么存储器，控制器，运算器，输入输出设备。JVM放在运行在真实的操作系统中表现的更像应用或者说是进程。而现在使用最广的是Oracle的HotSpot。

   

   虚拟机：VMWare、Visual Box、JVM。前两者都是使用软件模拟屋里CPU的指令集。而后者JVM使用软件模拟Java字节码的指令集。

   

   原理：编译后的Java程序指令并不是直接运行在CPU上，而是JVM去执行。正是使用JVM从而屏蔽了与具体平台相关的信息，是Java语言编译程序只需要生成JVM上运行的目标字节码（.class），即可在多平台运行。JVM在执行字节码时，把字节码解释成具体平台上的机器指令来执行。因此实现Java平台无关性。

  

  1.JVM在JDK中占有的地位。我们知道JDK是Java开发的必备工具库，其中的JRE是Java的运行环境，JVM则是JRE最核心的部分。（看看下图）

  

   

   

  2.组成：ClassLoader，Runtime Data Area，Execution Engine，Native Interface

   

   2.1.ClassLoader是负责加载class文件，class文件在文件开头有特定的文件标示，并且ClassLoader只负责class文件的加载，至于它是否可以运行，则由Execution Engine决定。
   

   2.2.Native Interface是负责调用本地接口的。他的作用是调用不同语言的接口给JAVA用，他会在Native Method Stack中记录对应的本地方法，然后调用该方法时就通过Execution Engine加载对应的本地lib。原本多于用一些专业领域，如JAVA驱动，地图制作引擎等，现在关于这种本地方法接口的调用已经被类似于Socket通信，WebService等方式取代。
   

   2.3.Execution Engine是执行引擎，也叫Interpreter。Class文件被加载后，会把指令和数据信息放入内存中，Execution Engine则负责把这些命令解释给操作系统。
   

   2.4.Runtime Data Area则是存放数据的，分为五部分：Stack，Heap，Method Area，PC Register，Native Method Stack。几乎所有的关于java内存方面的问题，都是集中在这块。

    2.4.1PC寄存器：每一个线程都有，在线程创建时创建 指向下一个指令的地址 执行本方法是pc的值为undefined
     2.4.2方法区：保存类信息 并和永久区关联 jdk7时移动到堆
     2.4.3Java堆：new出来的对象基本-全局共享 和程序开发密切相关 应用系统对象都在 Java堆 所有线程共享Java堆 堆分代GC来说-堆也是分代的  GC的主要工作区间
     2.4.4Java栈：线程私有 由一系列帧组成 帧保存了一个方法的局部变量、操作数栈、常量池指针 每一次方法调用创建一个帧，并压栈。

     2.4.5.Native Method Stack是供本地方法（非java）使用的栈。每个线程持有一个Native Method Stack。

  3.GC算法和种类

  1.引用计数法：对象A只要引用就计数器+1，当引用失效时，计数器就减1，只要对象A的引用计数器的值为0，则对象A就不可能再被使用。

   

   存在的问题：

      1.引用和去引用伴随加法和减法，影响性能。

      2.很难处理循环引用。

  

  2.标记-清除

   

   在标记阶段，通过根节点标记所有从根节点开始的可达对象，因此未被标记的对象就是未被引用的垃圾对象，在清除阶段，清除所有未被标记的对象。

   

  3.标记-压缩

   在标记-清除基础上做了优化，不是简单的清理未标记的对象，而是将所有的存活对象压缩（移动或复制）到内存的一段。之后清理边界外的所有空间。

   

  4.复制算法：相对高效的回收方法
    

   1.不适合存活对象较多的场合 如老年代

   2.将原有的内存空间分为两块，每一次只是用其中的一块，在垃圾回收时，将正在使用的内存中的存活对象复制到未使用的内存块中，之后，清楚正在使用的内存块中的所有对象，交换两个内存的角色，完成垃圾回收。

   

   但是存在空间浪费，整合标记清理思路

           

    总结：

•   依据对象的存活周期进行分类，短命对象归为新生代，长命对象归为老年代。
•   根据不同代的特点，选取合适的收集算法
•   -少量对象存活，适合复制算法
•   -大量对象存活，适合标记清理或者标记压缩