JVM
(1) 基本概念：
JVM 是可运行 Java 代码的假想计算机 ，包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、
一个垃圾回收，堆 和 一个存储方法域。 JVM 是运行在操作系统之上的，它与硬件没有直接
的交互
Hotspot JVM 后台运行的系统线程主要有下面几个：
JVM 内存区域主要分为线程私有区域【程序计数器、虚拟机栈、本地方法区】、线程共享区
域【JAVA 堆、方法区】、直接内存。
程序计数器(线程私有)
一块较小的内存空间, 是当前线程所执行的字节码的行号指示器，每条线程都要有一个独立的
程序计数器，这类内存也称为“线程私有” 的内存。
正在执行 java 方法的话，计数器记录的是虚拟机字节码指令的地址（当前指令的地址） 。如
果还是 Native 方法，则为空。
这个内存区域是唯一一个在虚拟机中没有规定任何 OutOfMemoryError 情况的区域。
虚拟机栈(线程私有)
是描述java方法执行的内存模型，每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame）
用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。 每一个方法从调用直至执行完成
的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。
栈帧（ Frame）是用来存储数据和部分过程结果的数据结构，同时也被用来处理动态链接
(Dynamic Linking)、 方法返回值和异常分派（ Dispatch Exception）。 栈帧随着方法调用而创
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建，随着方法结束而销毁——无论方法是正常完成还是异常完成（抛出了在方法内未被捕获的异
常）都算作方法结束
本地方法区(线程私有)
本地方法区和 Java Stack 作用类似, 区别是虚拟机栈为执行 Java 方法服务, 而本地方法栈则为
Native 方法服务, 如果一个 VM 实现使用 C-linkage 模型来支持 Native 调用, 那么该栈将会是一个
C 栈，但 HotSpot VM 直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。
堆（Heap-线程共享） -运行时数据区
是被线程共享的一块内存区域， 创建的对象和数组都保存在 Java 堆内存中，也是垃圾收集器进行
垃圾收集的最重要的内存区域。 由于现代 VM 采用分代收集算法, 因此 Java 堆从 GC 的角度还可以
细分为: 新生代(Eden 区、 From Survivor 区和 To Survivor 区)和老年代。
方法区/永久代（线程共享）
即我们常说的永久代(Permanent Generation), 用于存储被 JVM 加载的类信息、 常量、 静
态变量、 即时编译器编译后的代码等数据. HotSpot VM把GC分代收集扩展至方法区, 即使用Java
堆的永久代来实现方法区, 这样 HotSpot 的垃圾收集器就可以像管理 Java 堆一样管理这部分内存,
而不必为方法区开发专门的内存管理器(永久带的内存回收的主要目标是针对常量池的回收和类型
的卸载, 因此收益一般很小)。
运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分。 Class 文件中除了有类的版
本、字段、方法、接口等描述等信息外，还有一项信息是常量池
JVM 运行时内存
Java 堆从 GC 的角度还可以细分为: 新生代(Eden 区、 From Survivor 区和 To Survivor 区)和老年
代。
新生代
是用来存放新生的对象。一般占据堆的 1/3 空间。由于频繁创建对象，所以新生代会频繁触发
MinorGC 进行垃圾回收。新生代又分为 Eden 区、 ServivorFrom、 ServivorTo 三个区
Eden 区
Java 新对象的出生地（如果新创建的对象占用内存很大，则直接分配到老
年代）。当 Eden 区内存不够的时候就会触发 MinorGC，对新生代区进行
一次垃圾回收。
ServivorFrom
上一次 GC 的幸存者，作为这一次 GC 的被扫描者。
ServivorTo
保留了一次 MinorGC 过程中的幸存者。
MinorGC 的过程（复制->清空->互换）
MinorGC 采用复制算法。
线程私有数据区域生命周期与线程相同, 依赖用户线程的启动/结束 而 创建/销毁(在 Hotspot
VM 内, 每个线程都与操作系统的本地线程直接映射, 因此这部分内存区域的存/否跟随本地线程的
生/死对应)。
线程共享区域随虚拟机的启动/关闭而创建/销毁。
直接内存并不是 JVM 运行时数据区的一部分, 但也会被频繁的使用: 在 JDK 1.4 引入的 NIO 提
供了基于 Channel 与 Buffer 的 IO 方式, 它可以使用 Native 函数库直接分配堆外内存, 然后使用
DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作(详见: Java I/O 扩展), 这样就避免了在 Java
堆和 Native 堆中来回复制数据, 因此在一些场景中可以显著提高性能