github上的地址：DevelopBlog

概覽

java虛擬機(jī)(以下簡稱JVM)多種多樣,其中都必須遵循《java虛擬機(jī)規(guī)范》的要求,本篇文章只討論hotspot（SE7）.
JVM在運(yùn)行程序時(shí),會把內(nèi)存劃分為幾個(gè)不同的區(qū)域,以方便線程的切換,GC,內(nèi)存的高效利用等,java運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域示意圖如下:

運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域示意圖.png

其中方法區(qū)和堆為線程共享的區(qū)域

程序計(jì)數(shù)器

首先了解一下.class文件結(jié)構(gòu)：
當(dāng)我們使用javac命令將.java文件編譯為.class文件之時(shí),編譯器將類的各項(xiàng)信息按照《java虛擬機(jī)規(guī)范》中的規(guī)范一次寫入.class文件,其中包括ava版本信息，包名，類信息，字段信息，方法信息等。其中方法塊內(nèi)容將被編譯成為可被JVM識別的一條條字節(jié)碼指令。
JVM執(zhí)行某一方法時(shí)，加載.class文件之后,JVM的字節(jié)碼解釋器讀取文件中的操作指令(一條指令包含操作碼與操作數(shù)），讀取一條執(zhí)行一條，在多線程任務(wù)不斷切換中，如何才能記錄下各個(gè)線程的切換前的某一方法執(zhí)行的進(jìn)度呢？程序計(jì)數(shù)器就是為此而生，用來記錄正在執(zhí)行的JVM的字節(jié)碼的指令地址。由于它記錄的是某一條線程的執(zhí)行進(jìn)度，故他也是線程獨(dú)享的。

虛擬機(jī)棧

此部分即我們經(jīng)常提起的java堆棧中的棧。他的生性周期與線程相同，虛擬機(jī)中存儲是以棧幀為單位的，棧幀是虛擬機(jī)棧的的元素，在JVM執(zhí)行一新的方法時(shí)，JVM會創(chuàng)建一個(gè)棧幀，該棧幀入棧，方法執(zhí)行結(jié)束后，該棧幀出。
棧幀用來存儲線程執(zhí)行過程時(shí)方法中的局部變量表，操作數(shù)棧，方法出口等其他信息。
局部變量表即是我們經(jīng)常討論的部分，他存儲了基礎(chǔ)類型（int，double，boolean等），對象引用（不是對象本身，而是一個(gè)對象的內(nèi)存地址）和returnAddress地址（前面提到的字節(jié)碼指令的地址）。
如圖所示：

線程，虛擬機(jī)棧，棧幀

本地方法棧

與虛擬機(jī)棧類似，區(qū)別在于它用來在虛擬機(jī)執(zhí)行Native方法時(shí)使用

堆

java開發(fā)中經(jīng)常提及的，JVM運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域中最大的一塊，它的唯一作用就是存放實(shí)例化后的對象以及數(shù)組。同時(shí)也是GC的主要區(qū)域。虛擬機(jī)棧中存儲了堆中對象的指針地址。
GC垃圾回收采用分代的思想來管理內(nèi)存，在內(nèi)存回收的角度來看，堆分為老年代和新生代。
新生代是指新創(chuàng)建的對象，老年代是指存活時(shí)間比較長，經(jīng)過多輪GC任然存活的對象。

老年代，新生代

新生代是如何晉升為老年代呢？

參照上圖：
Survivor分為兩個(gè)區(qū)域，被稱為S0和S1，兩個(gè)區(qū)域總有一個(gè)是空閑的。

步驟如下：

• 新出生的對象優(yōu)先存活在Eden區(qū)域（Eden不夠時(shí)，發(fā)起一次Minor GC），java在每個(gè)對象創(chuàng)建時(shí)，為每個(gè)對象定義了一個(gè)年齡計(jì)數(shù)器，用于標(biāo)記一個(gè)對象的存活時(shí)間。

• 第一次Minor GC新生代GC發(fā)生之后，如果該對象仍然存活，他的年齡+1，并將它從Eden移至Survivor中de S0區(qū)域（這時(shí)Eden和S1區(qū)域?yàn)榭眨?/p>

*當(dāng)再次發(fā)生 Minor GC時(shí)，此時(shí)回收的區(qū)域?yàn)?code>Eden和S0區(qū)域，此時(shí)S0區(qū)域沒有被回收的對象年齡+1。此時(shí)重點(diǎn)來了！S0對象有兩個(gè)去處，如果達(dá)到最大年齡（默認(rèn)15）的對象直接移動到老年代中，沒有到達(dá)年齡的對象的對象全部移至S1區(qū)域,S0清空；而Eden和上一步驟同樣，存活對象移至S1如下圖：

image.png

此次GC完成之后,S0和Eden為空 如下圖

image.png

此后，

再次發(fā)生GC之后，Eden和S1發(fā)生回收，將對象移至S0中，完成之后，Eden和S1為空；

再次發(fā)生GC之后，Eden和S0發(fā)生回收，將對象移至S1中，完成之后，Eden和S0為空；

依此循環(huán)，直至年齡達(dá)到一定程度（默認(rèn)15），對象進(jìn)入老年代。

年齡最大值默認(rèn)為15， 可以通過參數(shù) -XX MaxTenuringThreshold 設(shè)置

方法區(qū)

方法區(qū)
他存儲的是已經(jīng)被JVM加載的類信息，常量池，靜態(tài)變量，JVM即使編譯器等數(shù)據(jù)，同樣也是線程共享區(qū)域。他經(jīng)常被看成是堆的邏輯部分，為了方便這部分內(nèi)存管理，JVM將垃圾回收范圍擴(kuò)展至方法區(qū)，在GC中被稱為永久區(qū)(上圖中的Permanent)，故而他經(jīng)常被稱為非堆，與java堆進(jìn)行區(qū)分。
GC對此部分的回收主要集中在對常量池的回收以及類型的卸載。

常量池

常量池是方法區(qū)的一部分，用于存放由javac編譯時(shí)生成的.class文件中的常量（例如：包名，類名，方法名，字段名，String字符串等,如下圖）。

class文件中字節(jié)碼常量類型

著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明出處。