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最近蠻閑,，無代碼可擼,，在北京地鐵程序員專線上看著一哥們兒在看周大神的書，腦海就開始回憶一下當(dāng)時看那本書時,，對它的理解,。那首歌唱的好：“你的心有一道墻”，相信很多人在從事Java不久都會對JVM有種神秘感以及對那些人的膜拜,，“他為啥那么厲害,，臥槽,，他對JVM好熟，好屌好屌”,。 那么今天我就來談?wù)勎覍λ睦斫狻?/p> 首先,，每當(dāng)說起JVM大概都會想到Java虛擬機(jī)運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū)，那么它是怎樣劃分的呢,？話不多說,，別跟一個直男程序員談理論扯理想，最愛看的就是圖（圖摘自互聯(lián)網(wǎng)）,。 很多人粗略的將它分為堆區(qū)和非堆區(qū),，由上圖可以看出Java虛擬機(jī)在執(zhí)行程序時會把他管理的內(nèi)存劃分為不同的數(shù)據(jù)區(qū)。 堆 首先第一個想到的就是它了,，在虛擬機(jī)啟動時就創(chuàng)建,，一坨兒活躍在虛擬機(jī)所管理內(nèi)存中的巨無霸（內(nèi)存最大），被所有線程共享的內(nèi)存區(qū)域,，該區(qū)域唯一的目的就是存放對象實例,，幾乎所有的對象實例以及數(shù)組都要在堆上分配，堆是虛擬機(jī)收集的主要區(qū)域,，基本上都采用的是分代收集算法,，分為：新生代、老年代,，堆大小可通過-Xms,、-Xmx控制，如果堆沒有內(nèi)存來完成實例分配且也無法再擴(kuò)展時,，將會OOM,。 新生代：新創(chuàng)建的對象在此分配，由于新生代中的對象屬于朝生夕死的,，其回收算法采用的是復(fù)制算法,，它由Eden區(qū)和兩個大小相等的From Survivor區(qū)、To Survivor區(qū)構(gòu)成,。當(dāng)Minor GC時,，Eden區(qū)存活的對象將被移到To Survivor區(qū)，而From Survivor區(qū)存活的對象根據(jù)其年齡決定,，當(dāng)年齡達(dá)到閥值（-XX:MaxTenuringThreshold可配,，沒記錯的話默認(rèn)15歲就老了）則會進(jìn)入老年代，否則進(jìn)入To Survivor區(qū),，虛擬機(jī)會清空Eden區(qū)和From Survivor區(qū),，最后將To Survivo區(qū)與From Survivor區(qū)互換角色來保證To Survivo區(qū)為空。 這里只說下部分調(diào)整年輕代的配置，其它的大家可根據(jù)Sun文檔選擇合適自己的,。 1)-XX:NewSize,、-XX:MaxNewSize 設(shè)置年輕代的大小，建議兩個值設(shè)為一樣大,，一般為整個堆大小的1/3或者1/4,。 2)-XX:SurvivorRatio 設(shè)置Eden和Survivor的比值，默認(rèn)8:1:1,。 3)-XX:+PrintTenuringDistribution 用于顯示每次Minor GC時Survivor區(qū)中各個年齡段的對象的大小,。 4)-XX:InitialTenuringThreshol和-XX:MaxTenuringThreshold用于設(shè)置晉升到老年代的對象年齡的最小值和最大值，每扛過一次Minor GC之后,，年齡就加1,。 5)-Xmn 設(shè)置年輕代大小 可代替1) 。整個JVM內(nèi)存大小=年輕代大小 + 年老代大小 + 持久代大小,。持久代一般固定大小為64m,，所以增大年輕代后，將會減小年老代大小,。此值對系統(tǒng)性能影響較大,，官方推薦配置為整個堆的3/8。 老年代：存放的對象比較穩(wěn)定,，主要存放著那些扛過了好幾次Minor GC回收仍然還活著或者特別大（XX：PretenureSizeThreshold 可配）的對象,，當(dāng)老年代的連續(xù)空間無法分配給新進(jìn)入的較大對象時，會觸發(fā)一次Full GC來騰出更多的空間,，F(xiàn)ull GC的代價很高,，會造成Stop the world，所以要減少Full GC次數(shù),。老年代GC采用的是標(biāo)記-清除或者標(biāo)記-整理算法（根據(jù)收集器選擇）,。 標(biāo)記-清除算法：Mark-Sweep顧名思義算法分為標(biāo)記和清除兩個步驟，虛擬機(jī)會先標(biāo)記出所有需要回收的對象,，在標(biāo)記完成后統(tǒng)一回收它們,。標(biāo)記過程大概是：對對象進(jìn)行可達(dá)性分析后，發(fā)現(xiàn)木有與GC Roots相連接的引用鏈,，將會第一次被標(biāo)記并會搞一次篩選活動,，活動內(nèi)容就是看看這個對象有沒有必要執(zhí)行finalize方法，如果沒有覆蓋這個方法或者已經(jīng)執(zhí)行過這個方法,，那么虛擬機(jī)會認(rèn)為沒有必要去執(zhí)行,。如果虛擬機(jī)認(rèn)為有必要執(zhí)行這個方法的話，這個對象就會去F-Queue里待著等待一個finalizer線程去執(zhí)行finalize方法,，因為這個方法是脫離死亡的救命草；第二次標(biāo)記是GC對F-Queue進(jìn)行小規(guī)模標(biāo)記，如果對象在finalize方法抓住了那根草（與GC Roots引用鏈上的任何一個對像關(guān)聯(lián)即可）,，那么它將被移除即將回收的區(qū)域,，如果沒有抓住那根草那么它基本靠別自行車了。標(biāo)記-清除算法有兩個不足點,，第一就是它的兩個過程效率都不高,，另一個就是空間問題，會產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片,，會導(dǎo)致分配較大對象時無法申請到足夠的連續(xù)空間從而觸發(fā)一次GC,。 復(fù)制算法：它的出現(xiàn)就是為了解決標(biāo)記清除的不足，套路就是將內(nèi)存劃分為兩個等量大小的塊兒,，對象都在其中一塊兒上,，當(dāng)這一塊兒造完了就將存活的對象復(fù)制到另一塊兒上，然后將剛剛那塊兒一次清理掉,，這樣就不需要考慮內(nèi)存碎片問題,，動動指針按順序非配就搞定了，實現(xiàn)簡單效率高,，但是代價有點大內(nèi)存直接干了一半,，適用于對象存活率低的區(qū)域，比如朝生夕死的新生代,。 標(biāo)記-整理算法：復(fù)制算法看起來很吊,，但是對于對象存活率高的區(qū)域就顯得力不從心了，而且如果不想浪費(fèi)一半的空間的話,，就需要進(jìn)行空間分配擔(dān)保（抵押貸款）,，所以老年代不能這么搞，進(jìn)而出現(xiàn)了標(biāo)記-整理算法,，套路跟標(biāo)記-清除一樣,，只是不直接清理可回收的對象，而是存活的往一邊兒移動,，然后根據(jù)分界線去干掉另一邊兒,，可以看出該算法要進(jìn)行對象的移動，成本相對略高,，但好處則是不會產(chǎn)生內(nèi)存碎片,。 方法區(qū) 方法區(qū)多數(shù)人認(rèn)為的永久代，方法區(qū)與堆一樣是線程共享的內(nèi)存區(qū)域,，類使用要經(jīng)過加載,、連接（驗證、準(zhǔn)備,、解析）和初始化,，加載后的類信息就存在方法區(qū)特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,，主要包括：類的全路徑名包括超類(如果這個類是Object則它沒有超類)、類的類型,、類的訪問修飾符,、直接接口全限定名的有序列表、運(yùn)行時常量池(類版本,、字段,、方法信息、常量,、類靜態(tài)變量,、裝載器信息) 等等。由于線程都共享方法區(qū),，所以方法區(qū)的數(shù)據(jù)必須時線程安全的,，如果有2個甚至多個線程同時訪問某個類，而這類又沒被JVM加載,，那么JVM只允許一個線程去加載（雙親委派）,，其它線程必須等待。方法區(qū)的內(nèi)存不一定是連續(xù)的,，可以動態(tài)擴(kuò)展大小,，可以選擇不實現(xiàn)GC，GC的目標(biāo)主要是常量池的回收和類型的卸載,，所以想想就好沒多少便宜可撿,，因為回收條件比較苛刻，當(dāng)方法區(qū)無法滿足內(nèi)存分配需求時將OOM（String.intern()是個好例子）,。 廣告時間： ps:臥槽,，好久沒寫了，感覺比擼代碼還難,！PM,，給我一個需求我還你一個美好的明天，放心,，不加班,。 上面說完了線程共享區(qū)域，接來下逼叨逼叨線程隔離數(shù)據(jù)區(qū),。 程序計數(shù)器 程序計數(shù)器屬于線程私有的,，它是當(dāng)前線程所執(zhí)行字節(jié)碼的指示器（執(zhí)行到那兒了），它是一塊較小的內(nèi)存空間,，線程下一步該干撒就是通過字節(jié)碼解釋器改變計數(shù)器來執(zhí)行的,，每個線程都有自己的程序計數(shù)器，多線程就是輪流切換它來實現(xiàn),，Java方法記錄的是虛擬機(jī)字節(jié)碼指令地址,，Native方法沒有記錄,，程序計數(shù)器在JVM中是唯一一個沒有定義OOM的區(qū)域。 虛擬機(jī)棧 如程序計數(shù)器一樣,，Java虛擬機(jī)棧也屬于線程私有,，所以它的生命周期與線程一樣,。它屬于Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型,，每個方法執(zhí)行都會創(chuàng)建一個棧幀，主要存儲著方法出口信息,、局部變量表,、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接,。當(dāng)線程請求的棧幀深度大于虛擬機(jī)所允許的深度會SOF,，若虛擬機(jī)棧動態(tài)擴(kuò)展時無法申請到足夠的內(nèi)存會OOM。 方法出口信息：正常方法返回時可能需要在棧幀中保存一些信息,，用來幫助恢復(fù)它的上層方法的執(zhí)行狀態(tài),，如果有返回值，則把它壓入調(diào)用者棧幀的操作數(shù)棧中,，調(diào)整計數(shù)器的值以指向方法調(diào)用指令后面的一條指令,，若方法異常退出，那么返回地址是通過異常處理器來確定的,，棧幀中一般不會保存這部分信息,。 局部變量表：所需的內(nèi)存空間在編譯期確定，一旦確定無法更改大小,，它存放著編譯期的各種基本數(shù)據(jù)類型,、reference類型（可能是對象引用指針，也可能是個句柄）,、returnAddress類型（指向某條字節(jié)碼指令的地址）,。 操作數(shù)棧：棧幀剛創(chuàng)建時，操作數(shù)棧是沒有數(shù)據(jù)的,，當(dāng)執(zhí)行方法操作時,，會存放從局部變量表復(fù)制的常量或者變量，包括方法入?yún)⒑头祷刂?，操作?shù)棧都一個固定的棧深度,，入棧按先進(jìn)后出方式，最大深度由編譯期確定,，基本類型除了long,double用2個深度,，其他都用一個。 動態(tài)鏈接：class的常量池中存在有大量的符號引用,，字節(jié)碼中的方法調(diào)用指令就以常量池中指向方法的符號引用為參數(shù),，這些符號引用分為兩種,，一種就是類加載的時候，靜態(tài)解析的那些final 和static代碼塊,，得到的直接引用,，還有一種是運(yùn)行期間轉(zhuǎn)化的（每個棧幀都包含一個指向運(yùn)行時常量池中該棧幀所屬方法的引用），這種就是動態(tài)鏈接,。 本地方法棧 跟虛擬機(jī)棧的作用是一個屌樣,，唯一區(qū)別就是虛擬機(jī)棧是為字節(jié)碼服務(wù)的，而它是為Native方法服務(wù),，與虛擬機(jī)棧一樣,，當(dāng)線程請求的棧幀深度大于虛擬機(jī)所允許的深度會SOF，若虛擬機(jī)棧動態(tài)擴(kuò)展時無法申請到足夠的內(nèi)存會OOM,。 直接內(nèi)存 Direct Memory 雖然不屬于虛擬機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)區(qū),，但在被NIO引入后一直頻繁使用（比如堆外緩存），可以用Native方法直接分配堆外內(nèi)存,，然后在堆中去引用這塊兒區(qū)域（DirectByteBuffer就是）,，如果動態(tài)擴(kuò)展內(nèi)存時達(dá)到物理內(nèi)存限制會OOM。 內(nèi)存分配策略以及類加載機(jī)制以后再補(bǔ),，先寫到這兒吧,，未完待續(xù)！
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