必要性

来回看jvm的东西，再拿起来还是记不住，--XX***参数一大堆，各种组件和名词，根本记不住，调优起来缺不清楚怎么设置这些参数。看一些经验行的比例，在解决问题的时候还是不清楚。

原因是你没有正真搞清楚JVM

怎么解决？ 你自己设计一个JVM，过一遍逻辑，把JVM中各部分结构化，有机的组合在一块，存在是为了解决问题，妥协是为了平衡优缺点。

需求

有C,C++语言了，也有局限，对平台依赖严重，空间需要自己管理，很麻烦一不小心就遗忘导致了内存泄露。怎么解决？

怎么实现一次实现到处运行

Jvm：Java visual machine。

抽象出字节码，JVM去根据字节码适配到各个平台就行，上面的操作就不需要考虑平台差异性喽。

基于Jvm语言包括：Java，kotlin，Scala，Clojure，Groovy，Jython，JRuby，Ceylon，Eta，Haxe 

加载和执行字节码需要啥

需求：

字节码就是执行的逻辑，加载到内存，需要所有人都可以看的到

静态变量是公用的，放哪呢

根据类创建的对象，这部分得可以共享，否则一个用户干点事所有的基础对象都得自己创建。对象包括放对象引用的地址信息，对象数据空间。

每个用户都有自己的隐私，也需要给每个用户独占的一块空间

最后是控制代码执行的指针，即：现在代码执行到那了，也需要保存下来。对单核机器来说，当前需要执行的指针只有一个，如果要挂起就保存起来，用当前执行的用户的指针就行

上面都是静态的空间，下来说动的部分：

首先需要加载字节码，其次是需要根据字节码执行代码，分配空间，创建线程，按照方法调用逻辑执行，执行的过程中对没用的垃圾对象要及时回收

组件架构图：

蓝色：线程独占

橙色：共享

加载过程

有一个类来将class文件加载到内存中，放在方法区域中

安全检查这个类，确保加载的类符合 JVM 规范和安全

如果没问题，就给静态变量分配空间，并初始化，这类数据是类唯一的，可以也放在方法区内。

如果static String a=”abc”，需要将”abc”放在常量池中，并将a赋值常量池值”abc”的引用。

这时这个类就就绪了。

卸载，GC将字节码删除的过程

一个和一批加载自然不同，比如：java本身提供一些类，如果你的类和java的类重名了咋办，如果没有啥规则就乱套了。

再一个，如果java的字节码，你自己写个类加载器，那加载到内存中谁知道出现啥问题，你也不清楚人家底层呀，更模板模式一样，即使允许你自己写类加载器，也只给你预留部分你自己可以实现的部分才可以。

重名咋办：那优先用java提供的

类加载器：java提供的类由Java自己的类加载器加载；自己写的类，java给个默认的加载器，也可以自定义一个加载器，但必须是继承人家的ClassLoader类，只有部分方法可以自定义。

垃圾对象回收

垃圾回收：1. 哪些算是垃圾；2. 怎么回收。

垃圾认定：程序没法找到这个对象，自然就没用了，表现为这个对象的引用是否被别人保留，没有引用也就没法找到该对象了。或者给每个对象搞一个计数器，谁用记录，最后计数器为0就没人用了。

怎么回收：

1. 标记清除：检查可到达时标记；回收的时候将数据擦除进行回收。一大块空间用过一遍就会很多碎片产生，但简单基本不动
2. 标记复制：分配的时候挨个分配空间，检查可到达并标记垃圾对象，再拿出一块空间将有用的对象赋值过去。需要赋值就需要一半的空间冗余存储，不能分配，否则就没法复制了。每次都得复制全部对象，即使啥没动也得复制一遍。
3. 标记压缩：同样，刚开始标记好，内存是一条线，将有用对象从0x0开始码齐。最坏的情况是复制全部。

实际逻辑：标记操作同时进行，从根（GCRoot）开始，找有用的对象，找到就改复制复制，该压缩压缩。

 

 

结合实际设计：任何一种压缩算法都不是最优的，最好情况是集成所有算法的有点。那就需要对对象分类了，一个进程启动后启动类对象基本不变，方法中局部变量用完就得回收，线程之间共享的对象就不确定啥时候该回收了。很容易分为：确定永久不变的；王八级；朝生夕死级；不确定的生存时间的。 还有一个维度就是大小，大对象很很好性能，尽可能不动，动的时候尽可能就是回收（只复制活对象，垃圾是不动的）。

除了从语法上就可以看出永久不变的，直接放在一个区域。

其他其实都是存活时间[一次gc，无穷大),可以gc抽象为过年，每一次gc没有死掉的，对象长一岁。那这个节点怎么确定，基于统计数据吧。

1. 1岁以下，即第一次gc就回收的
2. 老年定义，15岁(默认)
3. 1-15岁对象

 详细逻辑分析：

1. 婴儿区Eden-中间年龄：标记复制算法，空间不够用了，就GC将有用的对象符合到中间区域
2. 中间区域Survivor：按照没有分为两个算，现在Eden要复制一批到Survivor区域，如果空间够就在后边分配就行，如果不够Survivor也需要进行压缩下，再在后边接着分配。那这次Survivor算不算增加一岁呢。那如果Survivor即使压缩空间后空间也不够呢，怎么复制过去。
3. 如果分为两个就好多了：A-（Eden + From）作为复制起始，复制有用的对象到To空间，From中超过年龄的直接复制到Old中，如果Eden + From）>To,为了可用将稍微老一点的对象放在Old中。复制完，交换From和To，继续在Eden空间不够用的时候触发Gc功能。
4. Old空间呢：只有当From复制超过15岁的对象没有空间给分配了，才进行GC。Old中放有长时间存在，或者大对象。如果也来个复制算法，太浪费空间了。如果直接进行压缩，浪费性能，想想中间有一个大对象没用了，还有必要把后面的压缩起来吗？直接分配就可以了，所以用标记清理算法。当然会产生碎片，当所有碎片，包括后面也没整块的空间了，那就需要来一次压缩了，没法子必须保证可用吧。

持久区域就没必要花了，反正也不GC

两个问题：

1. 各个区域大小怎么划分
2. 多少岁还是老年了

直接给答案吧：

1. Eden:From:To = 8:1:1
2. >=15 就算Old了

我个人意见是统计出来的，有人说15是因为存储空间原因，我不以为然，如果统计数据是32岁最合适，我就不信JVM不会设计一个超过4b的存储空间来存储这个值。

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参考

(1条消息) GC分代年龄为什么是15？

JVM内存模型（通俗易懂）_抵制平庸 拥抱变化的博客-CSDN博客_jvm内存模型