本地方法棧

• 存儲局部變量表、操作數(shù)棧等；

• 是虛擬機(jī)使用到的Native方法服務(wù)。
  在虛擬機(jī)規(guī)范中，對這個(gè)區(qū)域無強(qiáng)制規(guī)定，由具體的虛擬機(jī)自由實(shí)現(xiàn)。
  與虛擬機(jī)棧一樣，
  本地方法棧區(qū)域也會(huì)拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError異常。

• 虛擬機(jī)棧是為Java方法服務(wù)的；
  本地方法棧是為Native方法服務(wù)的；
  
  
  

• 當(dāng)然還要注意String的特殊性

  • 一個(gè)例子：
    
  • 還有一例：

堆

• 存儲的全部是對象，
  每個(gè)對象都包含一個(gè)與之對應(yīng)的class的信息。
  (class的目的是得到操作指令)

• jvm只有一個(gè)堆區(qū)(heap)被所有線程共享，堆中不存放基本類型和對象引用，只存放對象本身

• 被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，在虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建；
  包含一切new出來的對象；

• 每一個(gè)對象的實(shí)際分配內(nèi)存都是在堆上進(jìn)行分配的；
  用于存放幾乎所有的對象實(shí)例和數(shù)組。

在Java堆中，
可能劃分出多個(gè)線程私有的分配緩沖區(qū)（Thread Local Allocation Buffer，TLAB），
但無論哪個(gè)區(qū)域，存儲的都仍然是對象實(shí)例，
進(jìn)一步劃分的目的是
為了更好地回收內(nèi)存，
或者更快地分配內(nèi)存。

• 在虛擬機(jī)棧中，分配的只是引用，
  虛擬機(jī)棧當(dāng)中的引用，會(huì)指向在堆中真正創(chuàng)建的對象；

• 是GC主要作用、管理的區(qū)域，因?yàn)樗純?nèi)存最大，最有可能產(chǎn)生垃圾，也被稱做“GC堆”；
  經(jīng)常說的內(nèi)存泄漏也是發(fā)生在此區(qū)域；

• 是Java虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中最大的一塊。

• 可處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，只要邏輯上是連續(xù)的即可。

• 在Java虛擬機(jī)規(guī)范中，
  如果在堆中沒有內(nèi)存完成實(shí)例分配，且堆也無法再擴(kuò)展時(shí)，
  將會(huì)拋出OutOfMemoryError異常。
  
  
  

程序計(jì)數(shù)器（Program Counter Register）

• 是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器。

  • 如果線程正在執(zhí)行的是一個(gè)Java方法，
    那么計(jì)數(shù)器記錄的是
    正在執(zhí)行的虛擬機(jī)字節(jié)碼指令的地址；

  • 如果線程正在執(zhí)行的是一個(gè)Native方法，
    那么計(jì)數(shù)器的值則為空。

**注意：?。。。。。。?/p>

計(jì)數(shù)器的值代表著下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，！??！
字節(jié)碼解釋器工作時(shí)，
就是通過改變這個(gè)計(jì)數(shù)器的值來選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，?。。?！
分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理、線程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能
都需要依賴這個(gè)計(jì)數(shù)器來完成。**

• 為了線程切換后能恢復(fù)到正確的執(zhí)行位置，
  每條線程都需要有一個(gè)獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器，
  各條線程之間計(jì)數(shù)器互不影響，獨(dú)立存儲，
  因此它是線程私有的內(nèi)存。?。。。。。?！

• 在Java虛擬機(jī)規(guī)范中，
  是唯一一個(gè)沒有規(guī)定任何OutOfMemoryError情況的區(qū)域。

JVM垃圾回收算法

• 回收算法有以下四種：

  • 分代收集算法（1）：是當(dāng)前商業(yè)虛擬機(jī)都采用的一種算法，根據(jù)對象存活周期的不同，將Java堆劃分為新生代和老年代，并根據(jù)各個(gè)年代的特點(diǎn)采用最適當(dāng)?shù)氖占惴ā?br>

    • 新生代：大批對象死去，只有少量存活。使用『復(fù)制算法』，只需復(fù)制少量存活對象即可。

      • 復(fù)制算法（2）：把可用內(nèi)存按容量劃分為大小相等的兩塊，每次只使用其中的一塊。
        當(dāng)這一塊的內(nèi)存用盡后，把還存活著的對象『復(fù)制』到另外一塊上面，
        再將這一塊內(nèi)存空間一次清理掉。

    • 老年代：對象存活率高。使用『標(biāo)記—清理算法』或者『標(biāo)記—整理算法』，只需標(biāo)記較少的回收對象即可。

      • 標(biāo)記-清除算法（3）：首先『標(biāo)記』出所有需要回收的對象，然后統(tǒng)一『清除』所有被標(biāo)記的
        
      • 標(biāo)記-整理算法（4）：首先『標(biāo)記』出所有需要回收的對象，然后進(jìn)行『整理』，使得存活的對象都向一端移動(dòng)，最后直接清理掉端邊界以外的內(nèi)存。

• 標(biāo)記-清除算法效率其實(shí)不高，
  它需要從頭到尾對內(nèi)存中的每一個(gè)對象做標(biāo)記；
  并且會(huì)產(chǎn)生大量的不連續(xù)的內(nèi)存碎片；

  如上的第四行內(nèi)存，可能兩塊藍(lán)色之間的那一塊內(nèi)存都是用不了的，
  只能用后面的三塊來分配，
  即前面出現(xiàn)了內(nèi)存空洞；

• 復(fù)制算法的相較于 標(biāo)記-清除算法，效率是高一點(diǎn)的，
  每一次只需對二分之一的內(nèi)存進(jìn)行標(biāo)記，
  同時(shí)避免內(nèi)存空洞；
  但是浪費(fèi)了一半空間，代價(jià)大；

• 標(biāo)記-整理算法
  避免標(biāo)記-清理導(dǎo)致的內(nèi)存碎片（及內(nèi)存空洞）；
  避免復(fù)制算法的空間浪費(fèi)；
  

Android內(nèi)存管理機(jī)制

內(nèi)存（按需）彈性分配

分配值與最大值受具體設(shè)備影響；
不同配置的手機(jī)，其單個(gè)APP可以使用的內(nèi)存是不同的；
比如多者有單個(gè)APP可以使用512M的內(nèi)存的，少者128M甚至更甚；

OOM場景：

OOM有時(shí)候是APP自己的原因，有時(shí)候也可能是整個(gè)系統(tǒng)的原因；

• APP使用內(nèi)存真正不足，超限：
  比如某一個(gè)手機(jī)，其單個(gè)APP 最大可以使用的內(nèi)存 是512M，
  假設(shè)有一個(gè)APP 已經(jīng)使用了510M了，這時(shí)候如果還要再申請一個(gè)3M的空間，
  這時(shí)候內(nèi)存是真正不足了，超過了最大限制，要拋出OOM內(nèi)存溢出異常；

• 系統(tǒng)可用內(nèi)存不足：
  就是，
  即使 APP使用的內(nèi)存 沒有超過 系統(tǒng)規(guī)定的最大限制，
  但是整個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)存已經(jīng)不夠用了，AMS回收了別的進(jìn)程 也不夠分了，
  沒辦法多分配給APP內(nèi)存了，
  這時(shí)候也會(huì)拋出OOM 內(nèi)存溢出異常；
  如某一個(gè)手機(jī)，其單個(gè)APP 最大可以使用的內(nèi)存 是512M，
  一個(gè)APP只用了200M，再要申請一個(gè)幾十M的內(nèi)存時(shí)，
  系統(tǒng)也拋出OOM內(nèi)存溢出異常；

Dalvik 和 ART的區(qū)別（關(guān)注點(diǎn)：程序運(yùn)行時(shí)、GC算法）

參考鏈接：

• Android 5.0：ART 取代 Dalvik ?
• Android ART

Android 4.4之前，Android系統(tǒng)一直都是在Dalvik 虛擬機(jī)上的，
從Android 4.4開始開始引入ART，到5.0已經(jīng)成為默認(rèn)選擇。

• Dalvik 僅固定一種回收算法，?。。?！
  手機(jī)出廠之前已經(jīng)設(shè)定好了，運(yùn)行期間無法改變；
  另外，
  應(yīng)用程序每次運(yùn)行時(shí)，?。。?！
  都需要將程序內(nèi)的代碼即使轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器碼才能運(yùn)行，這無形中多附加了一道手續(xù)，
  這就造成了耗電相對較快、占用內(nèi)存大、即使是旗艦機(jī)用久了也會(huì)卡頓嚴(yán)重的現(xiàn)象。

• ART，Android Runtime 的簡稱。

• 優(yōu)點(diǎn)：

  • 通過在安裝應(yīng)用程序時(shí)，自動(dòng)對程序進(jìn)行代碼預(yù)讀取編譯，
    讓程序直接編譯成機(jī)器語言，運(yùn)行時(shí)直接運(yùn)行 無需再做轉(zhuǎn)化，?。。?！
    免去了Dalvik模式運(yùn)行時(shí)要時(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換代碼，
  • 實(shí)現(xiàn)高效率、省電、占用更低的系統(tǒng)內(nèi)存、手機(jī)運(yùn)行流暢。

• 缺點(diǎn)：

  • 占用略高一些的存儲空間；
  • 安裝程序時(shí)要相比普通 Dalvik 模式要長一些時(shí)間來實(shí)現(xiàn)預(yù)編譯；

• Android5.0之后都是默認(rèn)使用ART虛擬機(jī)，
  其回收算法，是可以在APP運(yùn)行期間進(jìn)行選擇的，?。。?！
  可以在不同的情況下，選擇合適的垃圾回收算法；
  
  如果，
  APP正跑在前臺，和用戶正在交互，
  此時(shí)此景，自然響應(yīng)速度最重要！
  對于用戶來說，需要APP能夠及時(shí)響應(yīng)，
  此時(shí)應(yīng)該選擇一種簡單的算法——標(biāo)記-清除算法；
  
  如果，
  APP切到了后臺，
  則可以選擇標(biāo)記-整理算法，作為補(bǔ)充；
  （也就是說，ART 相對于 Dalvik 而言，
  具備內(nèi)存整理能力，減少內(nèi)存空洞）

Low Memory Killer 機(jī)制

機(jī)制目的：保證大多數(shù)情況下，不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存不足的情境；

• 針對所有進(jìn)程；

• 當(dāng)手機(jī)內(nèi)存不足，Low Memory Killer 機(jī)制就會(huì) 針對所有進(jìn)程 進(jìn)行回收；

• 進(jìn)程分類：
  Android系統(tǒng)將進(jìn)程分為以下幾類：
  （進(jìn)程優(yōu)秀級從前往后，從高到低）
  前臺進(jìn)程，可見進(jìn)程，服務(wù)進(jìn)程，后臺進(jìn)程，空進(jìn)程；
  （Foreground進(jìn)程、Visible進(jìn)程、Service進(jìn)程、Background進(jìn)程、Empty進(jìn)程）

如果用戶按Home鍵返回桌面，那么該app成為Background進(jìn)程；
如果按Back返回，則成為Empty進(jìn)程。

• RAM（內(nèi)存）不足時(shí)，
  Low Memory Killer 會(huì)找優(yōu)先級低的進(jìn)程，優(yōu)先進(jìn)行回收，
  殺死優(yōu)先級較低的進(jìn)程，讓高優(yōu)先級進(jìn)程獲取更多內(nèi)存；
  同時(shí)還會(huì)考慮一個(gè)因素——回收收益，
  即 回收 某一個(gè)進(jìn)程 能 收回 多大的內(nèi)存；

• ActivityManagerService直接管理所有進(jìn)程的內(nèi)存資源分配。
  所有進(jìn)程要申請或釋放內(nèi)存都需要通過ActivityManagerService對象。

• 垃圾回收不定期執(zhí)行。
  當(dāng)內(nèi)存不夠時(shí)就會(huì)遍歷heap空間，把垃圾對象刪除。

• 堆內(nèi)存越大，則GC的時(shí)間更長。

參考自

• Android之內(nèi)存管理及優(yōu)化
• 01 詳析一次鵝廠一面 | 移動(dòng)端開發(fā)崗題解
• 要點(diǎn)提煉| 理解JVM之內(nèi)存管理機(jī)制
• 慕課網(wǎng)
• java存儲機(jī)制（棧、堆、方法區(qū)詳解）