JVM虚拟机

jvm位置

jvm的体系结构

类加载器

作用：加载Class文件

• 启动类（根）加载器（BootstrapClassloader）
• 拓展类加载器（用户自定义）（Extension Classloader）
• 应用程序加载器（系统类加载器，AppClassLoader）

沙箱安全机制

native

​ 凡是带native的方法，说明java代码的作用范围达不到，需要调用底层C语言的库。也就是会进入本地方法栈，然后调用本地方法本地接口（JNI java native interface）

​ JNI作用：拓展Java的使用，融合不同的编程语言为Java所用。

Native Method Stack

​ 它具体的做法是Native Method Stack中登记native方法，在（Execution Engine）执行引擎执行的时候加载Native Libraies【本地库】

PC寄存器

程序计数器：Program Counter Register

​ 每个线程都有一个程序计数器，是线程私有的，就是一个指针，只想方法区的方法字节码（用来存储指向像一条指令的地址，也是即将要执行的指令代码），在执行引擎读取下一条指令，是一个非常小的内存空间，几乎可以忽略不计。

方法区

Method Area 方法区

​ 方法区是被所有线程所共享的，所有字段和方法字节码，以及一些特俗方法，如构造函数，接口代码也在此定义，简单说，所有定义的方法的信息都保存在该区域，此区域属于共享区间。

​ 静态变量、常量、类信息（构造方法，接口定义）、运行时的常量池存在方法区中，但是实例变量存在堆内存中，和方法区无关。

栈

特点：先进后出，后进先出

栈内存，主管程序的运行，声明周期和线程同步；线程结束，栈内存也就释放，对于栈来说，不存在垃圾回收问题，一旦线程介绍，栈也就清空关闭。

栈存储内容：八大基本类型（byte、short、int、long、float、double、boolean、char）、对象引用、实例的方法

栈运行原理：

栈溢出：StackOverflowError

栈 + 堆 + 方法区 = 交互关系

堆（Heap）

一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的；

类加载器读取了类文件后，一般会把类，方法，常量，变量，以及我们所引用类型的真实对象；

堆内存还需要分三个区域：

• ​ 新生区
• ​ 养老区
• ​ 永久区

GC 垃圾回收，主要是在伊甸园区和养老区

在JDK8以后，永久存储区名字改为元空间。

新生区

​ 类：诞生和成长甚至死亡的地方；

​ 伊甸园区：所有的对象都是在伊甸园区new出来的

​ 幸存区：（0,1）

​

永久区

这个区域常驻内存，用来存放JDK自身携带的Class对象，Interface元数据，存储的是Java运行时的一些环境或者类信息，这个区域不存在垃圾回收，关闭JVM虚拟机就会释放这个区域的内存。

一个启动类，加载了大量第三方jar包。Tomcat部署了太多的应用，大量动态生成的反射类不断的被加载，直到内存满，就会出现OOM；

使用JProfiler工具分析OOM原因

• ​ 分析Dump内存文件，快速定位内存泄漏；
• ​ 获得堆中的数据；
• ​ 获得大的对象等

GC回收算法

引用计数法（非重点算法）

​ 根据每个对象的引用次数进行垃圾回收

复制算法

优点：没有内存碎片

缺点：浪费了内存空间；多了一半空间永远是空to

最佳应用场景：对象存活度较低的时候（新生区）

标记清除算法

优点：不需要额外的内存空间。

缺点：两次扫描浪费时间；会产生内存碎片。

标记压缩（优化标记清除算法）

缺点：多了一次扫描和移动对象的成本。

总结

​ 内存效率（时间复杂度）：复制算法>标记清除算法>标记压缩算法

​ 内存整齐度：复制算法=标记压缩算法>标记清除算法

​ 内存利用率：标记压缩算法=标记清除算法>复制算法

没有最优的垃圾回收算法，只有最合适的算法。

年轻代：存活率低使用复制算法

老年代：区域大，存活率高则使用标记清除+标记压缩混合算法

JMM（Java内存模型）

JMM就是Java内存模型(java memory model)。因为在不同的硬件生产商和不同的操作系统下，内存的访问有一定的差异，所以会造成相同的代码运行在不同的系统上会出现各种问题。所以java内存模型(JMM)屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异，以实现让java程序在各种平台下都能达到一致的并发效果。

• 未完待续