直擊面試

反正我是帶著這些問(wèn)題往下讀的

• 說(shuō)一下 JVM 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)吧,，都有哪些區(qū)？分別是干什么的,？

• Java 8 的內(nèi)存分代改進(jìn)

• 舉例棧溢出的情況,？

• 調(diào)整棧大小，就能保存不出現(xiàn)溢出嗎,？

• 分配的棧內(nèi)存越大越好嗎,？

• 垃圾回收是否會(huì)涉及到虛擬機(jī)棧？

• 方法中定義的局部變量是否線(xiàn)程安全,？

運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)

內(nèi)存是非常重要的系統(tǒng)資源,，是硬盤(pán)和 CPU 的中間倉(cāng)庫(kù)及橋梁，承載著操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的實(shí)時(shí)運(yùn)行,。JVM 內(nèi)存布局規(guī)定了 Java 在運(yùn)行過(guò)程中內(nèi)存申請(qǐng),、分配,、管理的策略，保證了 JVM 的高效穩(wěn)定運(yùn)行,。不同的 JVM 對(duì)于內(nèi)存的劃分方式和管理機(jī)制存在著部分差異,。

下圖是 JVM 整體架構(gòu)，中間部分就是 Java 虛擬機(jī)定義的各種運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域,。

Java 虛擬機(jī)定義了若干種程序運(yùn)行期間會(huì)使用到的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū),，其中有一些會(huì)隨著虛擬機(jī)啟動(dòng)而創(chuàng)建，隨著虛擬機(jī)退出而銷(xiāo)毀,。另外一些則是與線(xiàn)程一一對(duì)應(yīng)的,，這些與線(xiàn)程一一對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)域會(huì)隨著線(xiàn)程開(kāi)始和結(jié)束而創(chuàng)建和銷(xiāo)毀。

• 線(xiàn)程私有：程序計(jì)數(shù)器,、棧,、本地棧

• 線(xiàn)程共享：堆、堆外內(nèi)存（永久代或元空間,、代碼緩存）

下面我們就來(lái)一一解毒下這些內(nèi)存區(qū)域,，先從最簡(jiǎn)單的入手

一、程序計(jì)數(shù)器

程序計(jì)數(shù)寄存器（Program Counter Register）,，Register 的命名源于 CPU 的寄存器,，寄存器存儲(chǔ)指令相關(guān)的線(xiàn)程信息，CPU 只有把數(shù)據(jù)裝載到寄存器才能夠運(yùn)行,。

這里,，并非是廣義上所指的物理寄存器，叫程序計(jì)數(shù)器（或PC計(jì)數(shù)器或指令計(jì)數(shù)器）會(huì)更加貼切,，并且也不容易引起一些不必要的誤會(huì),。JVM 中的 PC 寄存器是對(duì)物理 PC 寄存器的一種抽象模擬。

程序計(jì)數(shù)器是一塊較小的內(nèi)存空間,，可以看作是當(dāng)前線(xiàn)程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)指示器,。

1.1 作用

PC 寄存器用來(lái)存儲(chǔ)指向下一條指令的地址，即將要執(zhí)行的指令代碼,。由執(zhí)行引擎讀取下一條指令,。

（分析：進(jìn)入class文件所在目錄，執(zhí)行 javap -v xx.class 反解析（或者通過(guò) IDEA 插件 Jclasslib 直接查看,，上圖）,，可以看到當(dāng)前類(lèi)對(duì)應(yīng)的Code區(qū)（匯編指令）、本地變量表,、異常表和代碼行偏移量映射表,、常量池等信息。）

1.2 概述

• 它是一塊很小的內(nèi)存空間,，幾乎可以忽略不計(jì),。也是運(yùn)行速度最快的存儲(chǔ)區(qū)域

• 在 JVM 規(guī)范中,，每個(gè)線(xiàn)程都有它自己的程序計(jì)數(shù)器，是線(xiàn)程私有的,，生命周期與線(xiàn)程的生命周期一致

• 任何時(shí)間一個(gè)線(xiàn)程都只有一個(gè)方法在執(zhí)行,，也就是所謂的當(dāng)前方法。如果當(dāng)前線(xiàn)程正在執(zhí)行的是 Java 方法,，程序計(jì)數(shù)器記錄的是 JVM 字節(jié)碼指令地址,，如果是執(zhí)行 natice 方法，則是未指定值（undefined）

• 它是程序控制流的指示器,，分支,、循環(huán)、跳轉(zhuǎn),、異常處理,、線(xiàn)程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能都需要依賴(lài)這個(gè)計(jì)數(shù)器來(lái)完成

• 字節(jié)碼解釋器工作時(shí)就是通過(guò)改變這個(gè)計(jì)數(shù)器的值來(lái)選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令

• 它是唯一一個(gè)在 JVM 規(guī)范中沒(méi)有規(guī)定任何 OutOfMemoryError 情況的區(qū)域

?????：使用PC寄存器存儲(chǔ)字節(jié)碼指令地址有什么用呢？為什么使用PC寄存器記錄當(dāng)前線(xiàn)程的執(zhí)行地址呢,？

???♂?：因?yàn)镃PU需要不停的切換各個(gè)線(xiàn)程，這時(shí)候切換回來(lái)以后,，就得知道接著從哪開(kāi)始繼續(xù)執(zhí)行,。JVM的字節(jié)碼解釋器就需要通過(guò)改變PC寄存器的值來(lái)明確下一條應(yīng)該執(zhí)行什么樣的字節(jié)碼指令。

?????：PC寄存器為什么會(huì)被設(shè)定為線(xiàn)程私有的,？

???♂?：多線(xiàn)程在一個(gè)特定的時(shí)間段內(nèi)只會(huì)執(zhí)行其中某一個(gè)線(xiàn)程方法,，CPU會(huì)不停的做任務(wù)切換，這樣必然會(huì)導(dǎo)致經(jīng)常中斷或恢復(fù),。為了能夠準(zhǔn)確的記錄各個(gè)線(xiàn)程正在執(zhí)行的當(dāng)前字節(jié)碼指令地址,，所以為每個(gè)線(xiàn)程都分配了一個(gè)PC寄存器，每個(gè)線(xiàn)程都獨(dú)立計(jì)算,，不會(huì)互相影響,。

二、虛擬機(jī)棧

2.1 概述

Java 虛擬機(jī)棧(Java Virtual Machine Stacks),，早期也叫 Java 棧,。每個(gè)線(xiàn)程在創(chuàng)建的時(shí)候都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)虛擬機(jī)棧，其內(nèi)部保存一個(gè)個(gè)的棧幀(Stack Frame）,，對(duì)應(yīng)著一次次 Java 方法調(diào)用,，是線(xiàn)程私有的，生命周期和線(xiàn)程一致,。

作用：主管 Java 程序的運(yùn)行,，它保存方法的局部變量、部分結(jié)果,，并參與方法的調(diào)用和返回,。

特點(diǎn)：

• 棧是一種快速有效的分配存儲(chǔ)方式,，訪(fǎng)問(wèn)速度僅次于程序計(jì)數(shù)器

• JVM 直接對(duì)虛擬機(jī)棧的操作只有兩個(gè)：每個(gè)方法執(zhí)行，伴隨著入棧（進(jìn)棧/壓棧）,，方法執(zhí)行結(jié)束出棧

• 棧不存在垃圾回收問(wèn)題

棧中可能出現(xiàn)的異常：

Java 虛擬機(jī)規(guī)范允許 Java虛擬機(jī)棧的大小是動(dòng)態(tài)的或者是固定不變的

• 如果采用固定大小的 Java 虛擬機(jī)棧,，那每個(gè)線(xiàn)程的 Java 虛擬機(jī)棧容量可以在線(xiàn)程創(chuàng)建的時(shí)候獨(dú)立選定。如果線(xiàn)程請(qǐng)求分配的棧容量超過(guò) Java 虛擬機(jī)棧允許的最大容量,，Java 虛擬機(jī)將會(huì)拋出一個(gè) StackOverflowError 異常

• 如果 Java 虛擬機(jī)?？梢詣?dòng)態(tài)擴(kuò)展，并且在嘗試擴(kuò)展的時(shí)候無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存,，或者在創(chuàng)建新的線(xiàn)程時(shí)沒(méi)有足夠的內(nèi)存去創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的虛擬機(jī)棧,，那 Java 虛擬機(jī)將會(huì)拋出一個(gè)OutOfMemoryError異常

可以通過(guò)參數(shù)-Xss來(lái)設(shè)置線(xiàn)程的最大棧空間,，棧的大小直接決定了函數(shù)調(diào)用的最大可達(dá)深度,。

官方提供的參考工具，可查一些參數(shù)和操作：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/windows/java.html#BGBCIEFC

2.2 棧的存儲(chǔ)單位

棧中存儲(chǔ)什么,？

• 每個(gè)線(xiàn)程都有自己的棧,，棧中的數(shù)據(jù)都是以棧幀（Stack Frame）的格式存在

• 在這個(gè)線(xiàn)程上正在執(zhí)行的每個(gè)方法都各自有對(duì)應(yīng)的一個(gè)棧幀

• 棧幀是一個(gè)內(nèi)存區(qū)塊，是一個(gè)數(shù)據(jù)集,，維系著方法執(zhí)行過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)信息

2.3 棧運(yùn)行原理

• JVM 直接對(duì) Java 棧的操作只有兩個(gè),，對(duì)棧幀的壓棧和出棧，遵循“先進(jìn)后出/后進(jìn)先出”原則

• 在一條活動(dòng)線(xiàn)程中,，一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上,，只會(huì)有一個(gè)活動(dòng)的棧幀。即只有當(dāng)前正在執(zhí)行的方法的棧幀（棧頂棧幀）是有效的,，這個(gè)棧幀被稱(chēng)為當(dāng)前棧幀（Current Frame）,，與當(dāng)前棧幀對(duì)應(yīng)的方法就是當(dāng)前方法（Current Method），定義這個(gè)方法的類(lèi)就是當(dāng)前類(lèi)（Current Class）

• 執(zhí)行引擎運(yùn)行的所有字節(jié)碼指令只針對(duì)當(dāng)前棧幀進(jìn)行操作

• 如果在該方法中調(diào)用了其他方法,，對(duì)應(yīng)的新的棧幀會(huì)被創(chuàng)建出來(lái),，放在棧的頂端，稱(chēng)為新的當(dāng)前棧幀

• 不同線(xiàn)程中所包含的棧幀是不允許存在相互引用的,，即不可能在一個(gè)棧幀中引用另外一個(gè)線(xiàn)程的棧幀

• 如果當(dāng)前方法調(diào)用了其他方法,，方法返回之際，當(dāng)前棧幀會(huì)傳回此方法的執(zhí)行結(jié)果給前一個(gè)棧幀,，接著,，虛擬機(jī)會(huì)丟棄當(dāng)前棧幀，使得前一個(gè)棧幀重新成為當(dāng)前棧幀

• Java 方法有兩種返回函數(shù)的方式,，一種是正常的函數(shù)返回,，使用 return 指令，另一種是拋出異常，不管用哪種方式,，都會(huì)導(dǎo)致棧幀被彈出

IDEA 在 debug 時(shí)候,，可以在 debug 窗口看到 Frames 中各種方法的壓棧和出棧情況

2.4 棧幀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

每個(gè)棧幀（Stack Frame）中存儲(chǔ)著：

• 局部變量表（Local Variables）

• 操作數(shù)棧（Operand Stack）(或稱(chēng)為表達(dá)式棧)

• 動(dòng)態(tài)鏈接（Dynamic Linking）：指向運(yùn)行時(shí)常量池的方法引用

• 方法返回地址（Return Address）：方法正常退出或異常退出的地址

• 一些附加信息

繼續(xù)深拋棧幀中的五部分~~

2.4.1. 局部變量表

• 局部變量表也被稱(chēng)為局部變量數(shù)組或者本地變量表

• 是一組變量值存儲(chǔ)空間，主要用于存儲(chǔ)方法參數(shù)和定義在方法體內(nèi)的局部變量,，包括編譯器可知的各種 Java 虛擬機(jī)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型（boolean,、byte、char,、short,、int、float,、long,、double）、對(duì)象引用（reference類(lèi)型,，它并不等同于對(duì)象本身,，可能是一個(gè)指向?qū)ο笃鹗嫉刂返囊弥羔槪部赡苁侵赶蛞粋€(gè)代表對(duì)象的句柄或其他與此相關(guān)的位置）和 returnAddress 類(lèi)型（指向了一條字節(jié)碼指令的地址,，已被異常表取代）

• 由于局部變量表是建立在線(xiàn)程的棧上,，是線(xiàn)程的私有數(shù)據(jù)，因此不存在數(shù)據(jù)安全問(wèn)題

• 局部變量表所需要的容量大小是編譯期確定下來(lái)的,，并保存在方法的 Code 屬性的 maximum local variables 數(shù)據(jù)項(xiàng)中,。在方法運(yùn)行期間是不會(huì)改變局部變量表的大小的

• 方法嵌套調(diào)用的次數(shù)由棧的大小決定。一般來(lái)說(shuō),，棧越大，方法嵌套調(diào)用次數(shù)越多,。對(duì)一個(gè)函數(shù)而言,，它的參數(shù)和局部變量越多，使得局部變量表膨脹,，它的棧幀就越大,，以滿(mǎn)足方法調(diào)用所需傳遞的信息增大的需求。進(jìn)而函數(shù)調(diào)用就會(huì)占用更多的?？臻g,，導(dǎo)致其嵌套調(diào)用次數(shù)就會(huì)減少。

• 局部變量表中的變量只在當(dāng)前方法調(diào)用中有效,。在方法執(zhí)行時(shí),，虛擬機(jī)通過(guò)使用局部變量表完成參數(shù)值到參數(shù)變量列表的傳遞過(guò)程。當(dāng)方法調(diào)用結(jié)束后,，隨著方法棧幀的銷(xiāo)毀,，局部變量表也會(huì)隨之銷(xiāo)毀。

• 參數(shù)值的存放總是在局部變量數(shù)組的 index0 開(kāi)始,，到數(shù)組長(zhǎng)度 -1 的索引結(jié)束

槽 Slot

• 局部變量表最基本的存儲(chǔ)單元是 Slot（變量槽）

• 在局部變量表中,，32 位以?xún)?nèi)的類(lèi)型只占用一個(gè) Slot(包括returnAddress類(lèi)型),，64 位的類(lèi)型（long和double）占用兩個(gè)連續(xù)的 Slot

• byte、short,、char 在存儲(chǔ)前被轉(zhuǎn)換為int,，boolean也被轉(zhuǎn)換為int，0 表示 false,，非 0 表示 true

• long 和 double 則占據(jù)兩個(gè) Slot

• JVM 會(huì)為局部變量表中的每一個(gè) Slot 都分配一個(gè)訪(fǎng)問(wèn)索引,，通過(guò)這個(gè)索引即可成功訪(fǎng)問(wèn)到局部變量表中指定的局部變量值，索引值的范圍從 0 開(kāi)始到局部變量表最大的 Slot 數(shù)量

• 當(dāng)一個(gè)實(shí)例方法被調(diào)用的時(shí)候,，它的方法參數(shù)和方法體內(nèi)部定義的局部變量將會(huì)按照順序被復(fù)制到局部變量表中的每一個(gè) Slot 上

• 如果需要訪(fǎng)問(wèn)局部變量表中一個(gè) 64bit 的局部變量值時(shí),，只需要使用前一個(gè)索引即可。（比如：訪(fǎng)問(wèn) long 或double 類(lèi)型變量,，不允許采用任何方式單獨(dú)訪(fǎng)問(wèn)其中的某一個(gè) Slot）

• 如果當(dāng)前幀是由構(gòu)造方法或?qū)嵗椒▌?chuàng)建的,，那么該對(duì)象引用 this 將會(huì)存放在 index 為 0 的 Slot 處，其余的參數(shù)按照參數(shù)表順序繼續(xù)排列（這里就引出一個(gè)問(wèn)題：靜態(tài)方法中為什么不可以引用 this,，就是因?yàn)閠his 變量不存在于當(dāng)前方法的局部變量表中）

• 棧幀中的局部變量表中的槽位是可以重用的,，如果一個(gè)局部變量過(guò)了其作用域，那么在其作用域之后申明的新的局部變量就很有可能會(huì)復(fù)用過(guò)期局部變量的槽位,，從而達(dá)到節(jié)省資源的目的,。（下圖中，this,、a,、b、c 理論上應(yīng)該有 4 個(gè)變量,，c 復(fù)用了 b 的槽）

• 在棧幀中,，與性能調(diào)優(yōu)關(guān)系最為密切的就是局部變量表。在方法執(zhí)行時(shí),，虛擬機(jī)使用局部變量表完成方法的傳遞

• 局部變量表中的變量也是重要的垃圾回收根節(jié)點(diǎn),，只要被局部變量表中直接或間接引用的對(duì)象都不會(huì)被回收

2.4.2. 操作數(shù)棧

• 每個(gè)獨(dú)立的棧幀中除了包含局部變量表之外，還包含一個(gè)后進(jìn)先出（Last-In-First-Out）的操作數(shù)棧,，也可以稱(chēng)為表達(dá)式棧（Expression Stack）

• 操作數(shù)棧,，在方法執(zhí)行過(guò)程中，根據(jù)字節(jié)碼指令,，往操作數(shù)棧中寫(xiě)入數(shù)據(jù)或提取數(shù)據(jù),，即入棧（push）、出棧（pop）

• 某些字節(jié)碼指令將值壓入操作數(shù)棧,，其余的字節(jié)碼指令將操作數(shù)取出棧,。使用它們后再把結(jié)果壓入棧。比如，執(zhí)行復(fù)制,、交換,、求和等操作

概述

• 操作數(shù)棧，主要用于保存計(jì)算過(guò)程的中間結(jié)果,，同時(shí)作為計(jì)算過(guò)程中變量臨時(shí)的存儲(chǔ)空間

• 操作數(shù)棧就是 JVM 執(zhí)行引擎的一個(gè)工作區(qū),，當(dāng)一個(gè)方法剛開(kāi)始執(zhí)行的時(shí)候，一個(gè)新的棧幀也會(huì)隨之被創(chuàng)建出來(lái),，此時(shí)這個(gè)方法的操作數(shù)棧是空的

• 每一個(gè)操作數(shù)棧都會(huì)擁有一個(gè)明確的棧深度用于存儲(chǔ)數(shù)值,，其所需的最大深度在編譯期就定義好了，保存在方法的 Code 屬性的 max_stack 數(shù)據(jù)項(xiàng)中

• 棧中的任何一個(gè)元素都可以是任意的 Java 數(shù)據(jù)類(lèi)型

• 32bit 的類(lèi)型占用一個(gè)棧單位深度

• 64bit 的類(lèi)型占用兩個(gè)棧單位深度

• 操作數(shù)棧并非采用訪(fǎng)問(wèn)索引的方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的,，而是只能通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的入棧和出棧操作來(lái)完成一次數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)

• 如果被調(diào)用的方法帶有返回值的話(huà),，其返回值將會(huì)被壓入當(dāng)前棧幀的操作數(shù)棧中，并更新PC寄存器中下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令

• 操作數(shù)棧中元素的數(shù)據(jù)類(lèi)型必須與字節(jié)碼指令的序列嚴(yán)格匹配,，這由編譯器在編譯期間進(jìn)行驗(yàn)證,，同時(shí)在類(lèi)加載過(guò)程中的類(lèi)檢驗(yàn)階段的數(shù)據(jù)流分析階段要再次驗(yàn)證

• 另外，我們說(shuō)Java虛擬機(jī)的解釋引擎是基于棧的執(zhí)行引擎,，其中的棧指的就是操作數(shù)棧

棧頂緩存（Top-of-stack-Cashing）

HotSpot 的執(zhí)行引擎采用的并非是基于寄存器的架構(gòu),，但這并不代表 HotSpot VM 的實(shí)現(xiàn)并沒(méi)有間接利用到寄存器資源。寄存器是物理 CPU 中的組成部分之一,，它同時(shí)也是 CPU 中非常重要的高速存儲(chǔ)資源,。一般來(lái)說(shuō)，寄存器的讀/寫(xiě)速度非常迅速,，甚至可以比內(nèi)存的讀/寫(xiě)速度快上幾十倍不止,，不過(guò)寄存器資源卻非常有限，不同平臺(tái)下的CPU 寄存器數(shù)量是不同和不規(guī)律的,。寄存器主要用于緩存本地機(jī)器指令,、數(shù)值和下一條需要被執(zhí)行的指令地址等數(shù)據(jù)。

基于棧式架構(gòu)的虛擬機(jī)所使用的零地址指令更加緊湊,，但完成一項(xiàng)操作的時(shí)候必然需要使用更多的入棧和出棧指令，這同時(shí)也就意味著將需要更多的指令分派（instruction dispatch）次數(shù)和內(nèi)存讀/寫(xiě)次數(shù),。由于操作數(shù)是存儲(chǔ)在內(nèi)存中的,，因此頻繁的執(zhí)行內(nèi)存讀/寫(xiě)操作必然會(huì)影響執(zhí)行速度。為了解決這個(gè)問(wèn)題,，HotSpot JVM 設(shè)計(jì)者們提出了棧頂緩存技術(shù),，將棧頂元素全部緩存在物理 CPU 的寄存器中，以此降低對(duì)內(nèi)存的讀/寫(xiě)次數(shù),，提升執(zhí)行引擎的執(zhí)行效率

2.4.3. 動(dòng)態(tài)鏈接（指向運(yùn)行時(shí)常量池的方法引用）

• 每一個(gè)棧幀內(nèi)部都包含一個(gè)指向運(yùn)行時(shí)常量池中該棧幀所屬方法的引用,。包含這個(gè)引用的目的就是為了支持當(dāng)前方法的代碼能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)鏈接(Dynamic Linking)。

• 在 Java 源文件被編譯到字節(jié)碼文件中時(shí)，所有的變量和方法引用都作為

  符號(hào)引用

  （Symbolic Reference）保存在 Class 文件的常量池中,。比如：描述一個(gè)方法調(diào)用了另外的其他方法時(shí),，就是通過(guò)常量池中指向方法的符號(hào)引用來(lái)表示的，那么動(dòng)態(tài)鏈接的作用就是為了將這些符號(hào)引用轉(zhuǎn)換為調(diào)用方法的直接引用

JVM 是如何執(zhí)行方法調(diào)用的

方法調(diào)用不同于方法執(zhí)行,，方法調(diào)用階段的唯一任務(wù)就是確定被調(diào)用方法的版本（即調(diào)用哪一個(gè)方法）,，暫時(shí)還不涉及方法內(nèi)部的具體運(yùn)行過(guò)程。Class 文件的編譯過(guò)程中不包括傳統(tǒng)編譯器中的連接步驟,，一切方法調(diào)用在 Class文件里面存儲(chǔ)的都是符號(hào)引用,，而不是方法在實(shí)際運(yùn)行時(shí)內(nèi)存布局中的入口地址（直接引用）。也就是需要在類(lèi)加載階段,，甚至到運(yùn)行期才能確定目標(biāo)方法的直接引用,。

【這一塊內(nèi)容，除了方法調(diào)用,，還包括解析,、分派（靜態(tài)分派、動(dòng)態(tài)分派,、單分派與多分派）,，這里先不介紹，后續(xù)再挖】

在 JVM 中,，將符號(hào)引用轉(zhuǎn)換為調(diào)用方法的直接引用與方法的綁定機(jī)制有關(guān)

• 靜態(tài)鏈接：當(dāng)一個(gè)字節(jié)碼文件被裝載進(jìn) JVM 內(nèi)部時(shí),，如果被調(diào)用的目標(biāo)方法在編譯期可知，且運(yùn)行期保持不變時(shí),。這種情況下將調(diào)用方法的符號(hào)引用轉(zhuǎn)換為直接引用的過(guò)程稱(chēng)之為靜態(tài)鏈接

• 動(dòng)態(tài)鏈接：如果被調(diào)用的方法在編譯期無(wú)法被確定下來(lái),，也就是說(shuō)，只能在程序運(yùn)行期將調(diào)用方法的符號(hào)引用轉(zhuǎn)換為直接引用,，由于這種引用轉(zhuǎn)換過(guò)程具備動(dòng)態(tài)性,，因此也就被稱(chēng)之為動(dòng)態(tài)鏈接

對(duì)應(yīng)的方法的綁定機(jī)制為：早期綁定（Early Binding）和晚期綁定（Late Binding）。綁定是一個(gè)字段,、方法或者類(lèi)在符號(hào)引用被替換為直接引用的過(guò)程,，這僅僅發(fā)生一次。

• 早期綁定：早期綁定就是指被調(diào)用的目標(biāo)方法如果在編譯期可知,，且運(yùn)行期保持不變時(shí),，即可將這個(gè)方法與所屬的類(lèi)型進(jìn)行綁定，這樣一來(lái),，由于明確了被調(diào)用的目標(biāo)方法究竟是哪一個(gè),，因此也就可以使用靜態(tài)鏈接的方式將符號(hào)引用轉(zhuǎn)換為直接引用。

• 晚期綁定：如果被調(diào)用的方法在編譯器無(wú)法被確定下來(lái),，只能夠在程序運(yùn)行期根據(jù)實(shí)際的類(lèi)型綁定相關(guān)的方法,，這種綁定方式就被稱(chēng)為晚期綁定,。

虛方法和非虛方法

• 如果方法在編譯器就確定了具體的調(diào)用版本，這個(gè)版本在運(yùn)行時(shí)是不可變的,。這樣的方法稱(chēng)為非虛方法,，比如靜態(tài)方法、私有方法,、final 方法,、實(shí)例構(gòu)造器、父類(lèi)方法都是非虛方法

• 其他方法稱(chēng)為虛方法

虛方法表

在面向?qū)ο缶幊讨?，?huì)頻繁的使用到動(dòng)態(tài)分派,，如果每次動(dòng)態(tài)分派都要重新在類(lèi)的方法元數(shù)據(jù)中搜索合適的目標(biāo)有可能會(huì)影響到執(zhí)行效率。為了提高性能,，JVM 采用在類(lèi)的方法區(qū)建立一個(gè)虛方法表（virtual method table）,，使用索引表來(lái)代替查找。非虛方法不會(huì)出現(xiàn)在表中,。

每個(gè)類(lèi)中都有一個(gè)虛方法表,，表中存放著各個(gè)方法的實(shí)際入口。

虛方法表會(huì)在類(lèi)加載的連接階段被創(chuàng)建并開(kāi)始初始化,，類(lèi)的變量初始值準(zhǔn)備完成之后,，JVM 會(huì)把該類(lèi)的方法表也初始化完畢。

2.4.4. 方法返回地址（return address）

用來(lái)存放調(diào)用該方法的 PC 寄存器的值,。

一個(gè)方法的結(jié)束,，有兩種方式

• 正常執(zhí)行完成

• 出現(xiàn)未處理的異常，非正常退出

無(wú)論通過(guò)哪種方式退出,，在方法退出后都返回到該方法被調(diào)用的位置,。方法正常退出時(shí)，調(diào)用者的 PC 計(jì)數(shù)器的值作為返回地址,，即調(diào)用該方法的指令的下一條指令的地址,。而通過(guò)異常退出的，返回地址是要通過(guò)異常表來(lái)確定的,，棧幀中一般不會(huì)保存這部分信息,。

當(dāng)一個(gè)方法開(kāi)始執(zhí)行后，只有兩種方式可以退出這個(gè)方法：

1. 執(zhí)行引擎遇到任意一個(gè)方法返回的字節(jié)碼指令,，會(huì)有返回值傳遞給上層的方法調(diào)用者,，簡(jiǎn)稱(chēng)正常完成出口

   一個(gè)方法的正常調(diào)用完成之后究竟需要使用哪一個(gè)返回指令還需要根據(jù)方法返回值的實(shí)際數(shù)據(jù)類(lèi)型而定

   在字節(jié)碼指令中，返回指令包含 ireturn(當(dāng)返回值是 boolean,、byte,、char,、short 和 int 類(lèi)型時(shí)使用),、lreturn,、freturn、dreturn 以及 areturn,，另外還有一個(gè) return 指令供聲明為 void 的方法,、實(shí)例初始化方法、類(lèi)和接口的初始化方法使用,。

2. 在方法執(zhí)行的過(guò)程中遇到了異常,，并且這個(gè)異常沒(méi)有在方法內(nèi)進(jìn)行處理，也就是只要在本方法的異常表中沒(méi)有搜索到匹配的異常處理器,，就會(huì)導(dǎo)致方法退出,。簡(jiǎn)稱(chēng)異常完成出口

   方法執(zhí)行過(guò)程中拋出異常時(shí)的異常處理，存儲(chǔ)在一個(gè)異常處理表,，方便在發(fā)生異常的時(shí)候找到處理異常的代碼,。

本質(zhì)上，方法的退出就是當(dāng)前棧幀出棧的過(guò)程,。此時(shí),，需要恢復(fù)上層方法的局部變量表、操作數(shù)棧,、將返回值壓入調(diào)用者棧幀的操作數(shù)棧,、設(shè)置PC寄存器值等，讓調(diào)用者方法繼續(xù)執(zhí)行下去,。

正常完成出口和異常完成出口的區(qū)別在于：通過(guò)異常完成出口退出的不會(huì)給他的上層調(diào)用者產(chǎn)生任何的返回值

2.4.5. 附加信息

棧幀中還允許攜帶與 Java 虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的一些附加信息,。例如，對(duì)程序調(diào)試提供支持的信息,，但這些信息取決于具體的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn),。

三、本地方法棧

3.1 本地方法接口

簡(jiǎn)單的講,，一個(gè) Native Method 就是一個(gè) Java 調(diào)用非 Java 代碼的接口,。我們知道的 Unsafe 類(lèi)就有很多本地方法。

為什么要使用本地方法（Native Method）?

Java 使用起來(lái)非常方便,，然而有些層次的任務(wù)用 Java 實(shí)現(xiàn)起來(lái)也不容易,，或者我們對(duì)程序的效率很在意時(shí)，問(wèn)題就來(lái)了

• 與 Java 環(huán)境外交互：有時(shí) Java 應(yīng)用需要與 Java 外面的環(huán)境交互,，這就是本地方法存在的原因,。

• 與操作系統(tǒng)交互：JVM 支持 Java 語(yǔ)言本身和運(yùn)行時(shí)庫(kù)，但是有時(shí)仍需要依賴(lài)一些底層系統(tǒng)的支持,。通過(guò)本地方法,，我們可以實(shí)現(xiàn)用 Java 與實(shí)現(xiàn)了 jre 的底層系統(tǒng)交互， JVM 的一些部分就是 C 語(yǔ)言寫(xiě)的,。

• Sun's Java：Sun的解釋器就是C實(shí)現(xiàn)的,，這使得它能像一些普通的C一樣與外部交互,。jre大部分都是用 Java 實(shí)現(xiàn)的，它也通過(guò)一些本地方法與外界交互,。比如,，類(lèi) java.lang.Thread 的 setPriority() 的方法是用Java 實(shí)現(xiàn)的，但它實(shí)現(xiàn)調(diào)用的是該類(lèi)的本地方法 setPrioruty(),，該方法是C實(shí)現(xiàn)的,，并被植入 JVM 內(nèi)部。

3.2 本地方法棧（Native Method Stack）

• Java 虛擬機(jī)棧用于管理 Java 方法的調(diào)用,，而本地方法棧用于管理本地方法的調(diào)用

• 本地方法棧也是線(xiàn)程私有的

• 允許線(xiàn)程固定或者可動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的內(nèi)存大小

• 如果線(xiàn)程請(qǐng)求分配的棧容量超過(guò)本地方法棧允許的最大容量,，Java 虛擬機(jī)將會(huì)拋出一個(gè) StackOverflowError 異常

• 如果本地方法棧可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展,，并且在嘗試擴(kuò)展的時(shí)候無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存,，或者在創(chuàng)建新的線(xiàn)程時(shí)沒(méi)有足夠的內(nèi)存去創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的本地方法棧，那么 Java虛擬機(jī)將會(huì)拋出一個(gè)OutofMemoryError異常

• 本地方法是使用 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的

• 它的具體做法是 Mative Method Stack 中登記 native 方法,，在 Execution Engine 執(zhí)行時(shí)加載本地方法庫(kù)當(dāng)某個(gè)線(xiàn)程調(diào)用一個(gè)本地方法時(shí),，它就進(jìn)入了一個(gè)全新的并且不再受虛擬機(jī)限制的世界。它和虛擬機(jī)擁有同樣的權(quán)限,。

• 本地方法可以通過(guò)本地方法接口來(lái)訪(fǎng)問(wèn)虛擬機(jī)內(nèi)部的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū),，它甚至可以直接使用本地處理器中的寄存器，直接從本地內(nèi)存的堆中分配任意數(shù)量的內(nèi)存

• 并不是所有 JVM 都支持本地方法,。因?yàn)?Java 虛擬機(jī)規(guī)范并沒(méi)有明確要求本地方法棧的使用語(yǔ)言,、具體實(shí)現(xiàn)方式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等,。如果 JVM 產(chǎn)品不打算支持 native 方法,，也可以無(wú)需實(shí)現(xiàn)本地方法棧

• 在 Hotspot JVM 中，直接將本地方棧和虛擬機(jī)棧合二為一

棧是運(yùn)行時(shí)的單位,，而堆是存儲(chǔ)的單位,。

棧解決程序的運(yùn)行問(wèn)題，即程序如何執(zhí)行,，或者說(shuō)如何處理數(shù)據(jù),。堆解決的是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的問(wèn)題，即數(shù)據(jù)怎么放,、放在哪,。

四、堆內(nèi)存

4.1 內(nèi)存劃分

對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用,，Java 堆是 Java 虛擬機(jī)管理的內(nèi)存中最大的一塊,，被所有線(xiàn)程共享。此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對(duì)象實(shí)例,，幾乎所有的對(duì)象實(shí)例以及數(shù)據(jù)都在這里分配內(nèi)存,。

為了進(jìn)行高效的垃圾回收,，虛擬機(jī)把堆內(nèi)存邏輯上劃分成三塊區(qū)域（分代的唯一理由就是優(yōu)化 GC 性能）：

• 新生帶（年輕代）：新對(duì)象和沒(méi)達(dá)到一定年齡的對(duì)象都在新生代

• 老年代（養(yǎng)老區(qū)）：被長(zhǎng)時(shí)間使用的對(duì)象，老年代的內(nèi)存空間應(yīng)該要比年輕代更大

• 元空間（JDK1.8 之前叫永久代）：像一些方法中的操作臨時(shí)對(duì)象等,，JDK1.8 之前是占用 JVM 內(nèi)存，JDK1.8 之后直接使用物理內(nèi)存

Java 虛擬機(jī)規(guī)范規(guī)定,，Java 堆可以是處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中,，只要邏輯上是連續(xù)的即可，像磁盤(pán)空間一樣,。實(shí)現(xiàn)時(shí),，既可以是固定大小，也可以是可擴(kuò)展的,，主流虛擬機(jī)都是可擴(kuò)展的（通過(guò) -Xmx 和 -Xms 控制）,，如果堆中沒(méi)有完成實(shí)例分配，并且堆無(wú)法再擴(kuò)展時(shí),，就會(huì)拋出 OutOfMemoryError 異常,。

年輕代 (Young Generation)

年輕代是所有新對(duì)象創(chuàng)建的地方。當(dāng)填充年輕代時(shí),，執(zhí)行垃圾收集,。這種垃圾收集稱(chēng)為 Minor GC。年輕一代被分為三個(gè)部分——伊甸園（Eden Memory）和兩個(gè)幸存區(qū)（Survivor Memory,，被稱(chēng)為from/to或s0/s1）,，默認(rèn)比例是8:1:1

• 大多數(shù)新創(chuàng)建的對(duì)象都位于 Eden 內(nèi)存空間中

• 當(dāng) Eden 空間被對(duì)象填充時(shí)，執(zhí)行Minor GC,，并將所有幸存者對(duì)象移動(dòng)到一個(gè)幸存者空間中

• Minor GC 檢查幸存者對(duì)象,，并將它們移動(dòng)到另一個(gè)幸存者空間。所以每次,，一個(gè)幸存者空間總是空的

• 經(jīng)過(guò)多次 GC 循環(huán)后存活下來(lái)的對(duì)象被移動(dòng)到老年代,。通常，這是通過(guò)設(shè)置年輕一代對(duì)象的年齡閾值來(lái)實(shí)現(xiàn)的,，然后他們才有資格提升到老一代

老年代(Old Generation)

舊的一代內(nèi)存包含那些經(jīng)過(guò)許多輪小型 GC 后仍然存活的對(duì)象,。通常，垃圾收集是在老年代內(nèi)存滿(mǎn)時(shí)執(zhí)行的,。老年代垃圾收集稱(chēng)為 主GC（Major GC）,，通常需要更長(zhǎng)的時(shí)間。

大對(duì)象直接進(jìn)入老年代（大對(duì)象是指需要大量連續(xù)內(nèi)存空間的對(duì)象）,。這樣做的目的是避免在 Eden 區(qū)和兩個(gè)Survivor 區(qū)之間發(fā)生大量的內(nèi)存拷貝

元空間

不管是 JDK8 之前的永久代,，還是 JDK8 及以后的元空間，都可以看作是 Java 虛擬機(jī)規(guī)范中方法區(qū)的實(shí)現(xiàn),。

雖然 Java 虛擬機(jī)規(guī)范把方法區(qū)描述為堆的一個(gè)邏輯部分,，但是它卻有一個(gè)別名叫 Non-Heap（非堆）,，目的應(yīng)該是與 Java 堆區(qū)分開(kāi)。

所以元空間放在后邊的方法區(qū)再說(shuō),。

4.2 設(shè)置堆內(nèi)存大小和 OOM

Java 堆用于存儲(chǔ) Java 對(duì)象實(shí)例,，那么堆的大小在 JVM 啟動(dòng)的時(shí)候就確定了，我們可以通過(guò) -Xmx 和 -Xms 來(lái)設(shè)定

• -Xmx 用來(lái)表示堆的起始內(nèi)存,，等價(jià)于 -XX:InitialHeapSize

• -Xms 用來(lái)表示堆的最大內(nèi)存,，等價(jià)于 -XX:MaxHeapSize

如果堆的內(nèi)存大小超過(guò) -Xms 設(shè)定的最大內(nèi)存， 就會(huì)拋出 OutOfMemoryError 異常,。

我們通常會(huì)將 -Xmx 和 -Xms 兩個(gè)參數(shù)配置為相同的值,，其目的是為了能夠在垃圾回收機(jī)制清理完堆區(qū)后不再需要重新分隔計(jì)算堆的大小，從而提高性能

• 默認(rèn)情況下,，初始堆內(nèi)存大小為：電腦內(nèi)存大小/64

• 默認(rèn)情況下,，最大堆內(nèi)存大小為：電腦內(nèi)存大小/4

可以通過(guò)代碼獲取到我們的設(shè)置值，當(dāng)然也可以模擬 OOM：

public static void main(String[] args) {

  //返回 JVM 堆大小
  long initalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory() / 1024 /1024;
  //返回 JVM 堆的最大內(nèi)存
  long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024 /1024;

  System.out.println("-Xms : " initalMemory   "M");
  System.out.println("-Xmx : " maxMemory   "M");

  System.out.println("系統(tǒng)內(nèi)存大?。?quot;   initalMemory * 64 / 1024   "G");
  System.out.println("系統(tǒng)內(nèi)存大?。?quot;   maxMemory * 4 / 1024   "G");
}

查看 JVM 堆內(nèi)存分配

1. 在默認(rèn)不配置 JVM 堆內(nèi)存大小的情況下，JVM 根據(jù)默認(rèn)值來(lái)配置當(dāng)前內(nèi)存大小

2. 默認(rèn)情況下新生代和老年代的比例是 1:2,，可以通過(guò) –XX:NewRatio 來(lái)配置

• 新生代中的 Eden:From Survivor:To Survivor 的比例是 8:1:1,，可以通過(guò) -XX:SurvivorRatio 來(lái)配置

3. 若在 JDK 7 中開(kāi)啟了 -XX: UseAdaptiveSizePolicy，JVM 會(huì)動(dòng)態(tài)調(diào)整 JVM 堆中各個(gè)區(qū)域的大小以及進(jìn)入老年代的年齡

   此時(shí) –XX:NewRatio 和 -XX:SurvivorRatio 將會(huì)失效,，而 JDK 8 是默認(rèn)開(kāi)啟-XX: UseAdaptiveSizePolicy

   在 JDK 8中,，不要隨意關(guān)閉-XX: UseAdaptiveSizePolicy，除非對(duì)堆內(nèi)存的劃分有明確的規(guī)劃

每次 GC 后都會(huì)重新計(jì)算 Eden,、From Survivor,、To Survivor 的大小

計(jì)算依據(jù)是GC過(guò)程中統(tǒng)計(jì)的GC時(shí)間、吞吐量,、內(nèi)存占用量

java -XX: PrintFlagsFinal -version | grep HeapSize
    uintx ErgoHeapSizeLimit                         = 0                                   {product}
    uintx HeapSizePerGCThread                       = 87241520                            {product}
    uintx InitialHeapSize                          := 134217728                           {product}
    uintx LargePageHeapSizeThreshold                = 134217728                           {product}
    uintx MaxHeapSize                              := 2147483648                          {product}
java version "1.8.0_211"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_211-b12)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.211-b12, mixed mode)

$ jmap -heap 進(jìn)程號(hào)

4.3 對(duì)象在堆中的生命周期

1. 在 JVM 內(nèi)存模型的堆中,，堆被劃分為新生代和老年代

• 新生代又被進(jìn)一步劃分為 Eden區(qū) 和 Survivor區(qū)，Survivor 區(qū)由 From Survivor 和 To Survivor 組成

2. 當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí),，對(duì)象會(huì)被優(yōu)先分配到新生代的 Eden 區(qū)

• 此時(shí) JVM 會(huì)給對(duì)象定義一個(gè)對(duì)象年輕計(jì)數(shù)器（-XX:MaxTenuringThreshold）

3. 當(dāng) Eden 空間不足時(shí),，JVM 將執(zhí)行新生代的垃圾回收（Minor GC）

• JVM 會(huì)把存活的對(duì)象轉(zhuǎn)移到 Survivor 中，并且對(duì)象年齡 1

• 對(duì)象在 Survivor 中同樣也會(huì)經(jīng)歷 Minor GC,，每經(jīng)歷一次 Minor GC,，對(duì)象年齡都會(huì) 1

4. 如果分配的對(duì)象超過(guò)了-XX:PetenureSizeThreshold，對(duì)象會(huì)直接被分配到老年代

4.4 對(duì)象的分配過(guò)程

為對(duì)象分配內(nèi)存是一件非常嚴(yán)謹(jǐn)和復(fù)雜的任務(wù),，JVM 的設(shè)計(jì)者們不僅需要考慮內(nèi)存如何分配,、在哪里分配等問(wèn)題，并且由于內(nèi)存分配算法和內(nèi)存回收算法密切相關(guān)，所以還需要考慮 GC 執(zhí)行完內(nèi)存回收后是否會(huì)在內(nèi)存空間中產(chǎn)生內(nèi)存碎片,。

1. new 的對(duì)象先放在伊甸園區(qū),，此區(qū)有大小限制

2. 當(dāng)伊甸園的空間填滿(mǎn)時(shí)，程序又需要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象,，JVM 的垃圾回收器將對(duì)伊甸園區(qū)進(jìn)行垃圾回收（Minor GC）,，將伊甸園區(qū)中的不再被其他對(duì)象所引用的對(duì)象進(jìn)行銷(xiāo)毀。再加載新的對(duì)象放到伊甸園區(qū)

3. 然后將伊甸園中的剩余對(duì)象移動(dòng)到幸存者 0 區(qū)

4. 如果再次觸發(fā)垃圾回收,，此時(shí)上次幸存下來(lái)的放到幸存者 0 區(qū),，如果沒(méi)有回收，就會(huì)放到幸存者 1 區(qū)

5. 如果再次經(jīng)歷垃圾回收,，此時(shí)會(huì)重新放回幸存者 0 區(qū)，接著再去幸存者 1 區(qū)

6. 什么時(shí)候才會(huì)去養(yǎng)老區(qū)呢,？ 默認(rèn)是 15 次回收標(biāo)記

7. 在養(yǎng)老區(qū),，相對(duì)悠閑。當(dāng)養(yǎng)老區(qū)內(nèi)存不足時(shí),，再次觸發(fā) Major GC,，進(jìn)行養(yǎng)老區(qū)的內(nèi)存清理

8. 若養(yǎng)老區(qū)執(zhí)行了 Major GC 之后發(fā)現(xiàn)依然無(wú)法進(jìn)行對(duì)象的保存，就會(huì)產(chǎn)生 OOM 異常

4.5 GC 垃圾回收簡(jiǎn)介

Minor GC,、Major GC,、Full GC

JVM 在進(jìn)行 GC 時(shí)，并非每次都對(duì)堆內(nèi)存（新生代,、老年代,；方法區(qū)）區(qū)域一起回收的，大部分時(shí)候回收的都是指新生代,。

針對(duì) HotSpot VM 的實(shí)現(xiàn),，它里面的 GC 按照回收區(qū)域又分為兩大類(lèi)：部分收集（Partial GC），整堆收集（Full GC）

• 部分收集：不是完整收集整個(gè) Java 堆的垃圾收集,。其中又分為：

• 目前只有 G1 GC 會(huì)有這種行為

• 目前,，只有 CMS GC 會(huì)有單獨(dú)收集老年代的行為

• 很多時(shí)候 Major GC 會(huì)和 Full GC 混合使用，需要具體分辨是老年代回收還是整堆回收

• 新生代收集（Minor GC/Young GC）：只是新生代的垃圾收集

• 老年代收集（Major GC/Old GC）：只是老年代的垃圾收集

• 混合收集（Mixed GC）：收集整個(gè)新生代以及部分老年代的垃圾收集

• 整堆收集（Full GC）：收集整個(gè) Java 堆和方法區(qū)的垃圾

4.6 TLAB

什么是 TLAB （Thread Local Allocation Buffer）?

• 從內(nèi)存模型而不是垃圾回收的角度,，對(duì) Eden 區(qū)域繼續(xù)進(jìn)行劃分,，JVM 為每個(gè)線(xiàn)程分配了一個(gè)私有緩存區(qū)域，它包含在 Eden 空間內(nèi)

• 多線(xiàn)程同時(shí)分配內(nèi)存時(shí),，使用 TLAB 可以避免一系列的非線(xiàn)程安全問(wèn)題,，同時(shí)還能提升內(nèi)存分配的吞吐量，因此我們可以將這種內(nèi)存分配方式稱(chēng)為快速分配策略

• OpenJDK 衍生出來(lái)的 JVM 大都提供了 TLAB 設(shè)計(jì)

為什么要有 TLAB ?

• 堆區(qū)是線(xiàn)程共享的,，任何線(xiàn)程都可以訪(fǎng)問(wèn)到堆區(qū)中的共享數(shù)據(jù)

• 由于對(duì)象實(shí)例的創(chuàng)建在 JVM 中非常頻繁,，因此在并發(fā)環(huán)境下從堆區(qū)中劃分內(nèi)存空間是線(xiàn)程不安全的

• 為避免多個(gè)線(xiàn)程操作同一地址，需要使用加鎖等機(jī)制，進(jìn)而影響分配速度

盡管不是所有的對(duì)象實(shí)例都能夠在 TLAB 中成功分配內(nèi)存,，但 JVM 確實(shí)是將 TLAB 作為內(nèi)存分配的首選,。

在程序中，可以通過(guò) -XX:UseTLAB 設(shè)置是否開(kāi)啟 TLAB 空間,。

默認(rèn)情況下,，TLAB 空間的內(nèi)存非常小，僅占有整個(gè) Eden 空間的 1%,，我們可以通過(guò) -XX:TLABWasteTargetPercent 設(shè)置 TLAB 空間所占用 Eden 空間的百分比大小,。

一旦對(duì)象在 TLAB 空間分配內(nèi)存失敗時(shí)，JVM 就會(huì)嘗試著通過(guò)使用加鎖機(jī)制確保數(shù)據(jù)操作的原子性,，從而直接在 Eden 空間中分配內(nèi)存,。

4.7 堆是分配對(duì)象存儲(chǔ)的唯一選擇嗎

隨著 JIT 編譯期的發(fā)展和逃逸分析技術(shù)的逐漸成熟，棧上分配,、標(biāo)量替換優(yōu)化技術(shù)將會(huì)導(dǎo)致一些微妙的變化,，所有的對(duì)象都分配到堆上也漸漸變得不那么“絕對(duì)”了。 ——《深入理解 Java 虛擬機(jī)》

逃逸分析

逃逸分析(Escape Analysis)是目前 Java 虛擬機(jī)中比較前沿的優(yōu)化技術(shù),。這是一種可以有效減少 Java 程序中同步負(fù)載和內(nèi)存堆分配壓力的跨函數(shù)全局?jǐn)?shù)據(jù)流分析算法,。通過(guò)逃逸分析，Java Hotspot 編譯器能夠分析出一個(gè)新的對(duì)象的引用的使用范圍從而決定是否要將這個(gè)對(duì)象分配到堆上,。

逃逸分析的基本行為就是分析對(duì)象動(dòng)態(tài)作用域：

• 當(dāng)一個(gè)對(duì)象在方法中被定義后,，對(duì)象只在方法內(nèi)部使用，則認(rèn)為沒(méi)有發(fā)生逃逸,。

• 當(dāng)一個(gè)對(duì)象在方法中被定義后,，它被外部方法所引用，則認(rèn)為發(fā)生逃逸,。例如作為調(diào)用參數(shù)傳遞到其他地方中,，稱(chēng)為方法逃逸。

例如：

public static StringBuffer craeteStringBuffer(String s1, String s2) {
   StringBuffer sb = new StringBuffer();
   sb.append(s1);
   sb.append(s2);
   return sb;
}

StringBuffer sb是一個(gè)方法內(nèi)部變量,，上述代碼中直接將sb返回,，這樣這個(gè) StringBuffer 有可能被其他方法所改變，這樣它的作用域就不只是在方法內(nèi)部,，雖然它是一個(gè)局部變量,，稱(chēng)其逃逸到了方法外部。甚至還有可能被外部線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)到,，譬如賦值給類(lèi)變量或可以在其他線(xiàn)程中訪(fǎng)問(wèn)的實(shí)例變量,，稱(chēng)為線(xiàn)程逃逸。

上述代碼如果想要 StringBuffer sb不逃出方法,，可以這樣寫(xiě)：

public static String createStringBuffer(String s1, String s2) {
   StringBuffer sb = new StringBuffer();
   sb.append(s1);
   sb.append(s2);
   return sb.toString();
}

不直接返回 StringBuffer,，那么 StringBuffer 將不會(huì)逃逸出方法。

參數(shù)設(shè)置：

• 在 JDK 6u23 版本之后，HotSpot 中默認(rèn)就已經(jīng)開(kāi)啟了逃逸分析

• 如果使用較早版本,，可以通過(guò)-XX" DoEscapeAnalysis顯式開(kāi)啟

開(kāi)發(fā)中使用局部變量,，就不要在方法外定義。

使用逃逸分析,，編譯器可以對(duì)代碼做優(yōu)化：

• 棧上分配：將堆分配轉(zhuǎn)化為棧分配,。如果一個(gè)對(duì)象在子程序中被分配，要使指向該對(duì)象的指針永遠(yuǎn)不會(huì)逃逸,，對(duì)象可能是棧分配的候選,，而不是堆分配

• 同步省略：如果一個(gè)對(duì)象被發(fā)現(xiàn)只能從一個(gè)線(xiàn)程被訪(fǎng)問(wèn)到，那么對(duì)于這個(gè)對(duì)象的操作可以不考慮同步

• 分離對(duì)象或標(biāo)量替換：有的對(duì)象可能不需要作為一個(gè)連續(xù)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)存在也可以被訪(fǎng)問(wèn)到,，那么對(duì)象的部分（或全部）可以不存儲(chǔ)在內(nèi)存,，而存儲(chǔ)在 CPU 寄存器

JIT 編譯器在編譯期間根據(jù)逃逸分析的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)如果一個(gè)對(duì)象并沒(méi)有逃逸出方法的話(huà),，就可能被優(yōu)化成棧上分配,。分配完成后，繼續(xù)在調(diào)用棧內(nèi)執(zhí)行,，最后線(xiàn)程結(jié)束,，?？臻g被回收,，局部變量對(duì)象也被回收。這樣就無(wú)需進(jìn)行垃圾回收了,。

常見(jiàn)棧上分配的場(chǎng)景：成員變量賦值,、方法返回值、實(shí)例引用傳遞

代碼優(yōu)化之同步省略（消除）

• 線(xiàn)程同步的代價(jià)是相當(dāng)高的,，同步的后果是降低并發(fā)性和性能

• 在動(dòng)態(tài)編譯同步塊的時(shí)候,，JIT 編譯器可以借助逃逸分析來(lái)判斷同步塊所使用的鎖對(duì)象是否能夠被一個(gè)線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)而沒(méi)有被發(fā)布到其他線(xiàn)程。如果沒(méi)有,，那么 JIT 編譯器在編譯這個(gè)同步塊的時(shí)候就會(huì)取消對(duì)這個(gè)代碼的同步,。這樣就能大大提高并發(fā)性和性能。這個(gè)取消同步的過(guò)程就叫做同步省略,，也叫鎖消除,。

public void keep() {
  Object keeper = new Object();
  synchronized(keeper) {
    System.out.println(keeper);
  }
}

如上代碼，代碼中對(duì) keeper 這個(gè)對(duì)象進(jìn)行加鎖,，但是 keeper 對(duì)象的生命周期只在 keep()方法中,，并不會(huì)被其他線(xiàn)程所訪(fǎng)問(wèn)到，所以在 JIT編譯階段就會(huì)被優(yōu)化掉,。優(yōu)化成：

public void keep() {
  Object keeper = new Object();
  System.out.println(keeper);
}

代碼優(yōu)化之標(biāo)量替換

標(biāo)量（Scalar）是指一個(gè)無(wú)法再分解成更小的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù),。Java 中的原始數(shù)據(jù)類(lèi)型就是標(biāo)量。

相對(duì)的，那些的還可以分解的數(shù)據(jù)叫做聚合量（Aggregate）,，Java 中的對(duì)象就是聚合量,，因?yàn)槠溥€可以分解成其他聚合量和標(biāo)量。

在 JIT 階段,，通過(guò)逃逸分析確定該對(duì)象不會(huì)被外部訪(fǎng)問(wèn),，并且對(duì)象可以被進(jìn)一步分解時(shí)，JVM 不會(huì)創(chuàng)建該對(duì)象,，而會(huì)將該對(duì)象成員變量分解若干個(gè)被這個(gè)方法使用的成員變量所代替,。這些代替的成員變量在棧幀或寄存器上分配空間。這個(gè)過(guò)程就是標(biāo)量替換,。

通過(guò) -XX: EliminateAllocations 可以開(kāi)啟標(biāo)量替換,，-XX: PrintEliminateAllocations 查看標(biāo)量替換情況。

public static void main(String[] args) {
   alloc();
}

private static void alloc() {
   Point point = new Point（1,2）;
   System.out.println("point.x=" point.x "; point.y=" point.y);
}
class Point{
    private int x;
    private int y;
}

以上代碼中,，point 對(duì)象并沒(méi)有逃逸出 alloc() 方法,，并且 point 對(duì)象是可以拆解成標(biāo)量的。那么,，JIT 就不會(huì)直接創(chuàng)建 Point 對(duì)象,，而是直接使用兩個(gè)標(biāo)量 int x ，int y 來(lái)替代 Point 對(duì)象,。

private static void alloc() {
   int x = 1;
   int y = 2;
   System.out.println("point.x=" x "; point.y=" y);
}

代碼優(yōu)化之棧上分配

我們通過(guò) JVM 內(nèi)存分配可以知道 JAVA 中的對(duì)象都是在堆上進(jìn)行分配,，當(dāng)對(duì)象沒(méi)有被引用的時(shí)候，需要依靠 GC 進(jìn)行回收內(nèi)存,，如果對(duì)象數(shù)量較多的時(shí)候,，會(huì)給 GC 帶來(lái)較大壓力，也間接影響了應(yīng)用的性能,。為了減少臨時(shí)對(duì)象在堆內(nèi)分配的數(shù)量,，JVM 通過(guò)逃逸分析確定該對(duì)象不會(huì)被外部訪(fǎng)問(wèn)。那就通過(guò)標(biāo)量替換將該對(duì)象分解在棧上分配內(nèi)存,，這樣該對(duì)象所占用的內(nèi)存空間就可以隨棧幀出棧而銷(xiāo)毀,，就減輕了垃圾回收的壓力。

總結(jié)：

關(guān)于逃逸分析的論文在1999年就已經(jīng)發(fā)表了,，但直到JDK 1.6才有實(shí)現(xiàn),，而且這項(xiàng)技術(shù)到如今也并不是十分成熟的。

其根本原因就是無(wú)法保證逃逸分析的性能消耗一定能高于他的消耗,。雖然經(jīng)過(guò)逃逸分析可以做標(biāo)量替換,、棧上分配、和鎖消除,。但是逃逸分析自身也是需要進(jìn)行一系列復(fù)雜的分析的,，這其實(shí)也是一個(gè)相對(duì)耗時(shí)的過(guò)程,。

一個(gè)極端的例子，就是經(jīng)過(guò)逃逸分析之后,，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有一個(gè)對(duì)象是不逃逸的,。那這個(gè)逃逸分析的過(guò)程就白白浪費(fèi)掉了。

雖然這項(xiàng)技術(shù)并不十分成熟,，但是他也是即時(shí)編譯器優(yōu)化技術(shù)中一個(gè)十分重要的手段,。

五、方法區(qū)

• 方法區(qū)（Method Area）與 Java 堆一樣,，是所有線(xiàn)程共享的內(nèi)存區(qū)域,。

• 雖然 Java 虛擬機(jī)規(guī)范把方法區(qū)描述為堆的一個(gè)邏輯部分，但是它卻有一個(gè)別名叫 Non-Heap（非堆）,，目的應(yīng)該是與 Java 堆區(qū)分開(kāi),。

• 運(yùn)行時(shí)常量池（Runtime Constant Pool）是方法區(qū)的一部分。Class 文件中除了有類(lèi)的版本/字段/方法/接口等描述信息外,，還有一項(xiàng)信息是常量池（Constant Pool Table）,，用于存放編譯期生成的各種字面量和符號(hào)引用，這部分內(nèi)容將類(lèi)在加載后進(jìn)入方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中存放,。運(yùn)行期間也可能將新的常量放入池中,，這種特性被開(kāi)發(fā)人員利用得比較多的是 String.intern()方法。受方法區(qū)內(nèi)存的限制,，當(dāng)常量池?zé)o法再申請(qǐng)到內(nèi)存時(shí)會(huì)拋出 OutOfMemoryError 異常,。

• 方法區(qū)的大小和堆空間一樣，可以選擇固定大小也可選擇可擴(kuò)展,，方法區(qū)的大小決定了系統(tǒng)可以放多少個(gè)類(lèi),，如果系統(tǒng)類(lèi)太多,，導(dǎo)致方法區(qū)溢出,，虛擬機(jī)同樣會(huì)拋出內(nèi)存溢出錯(cuò)誤

• JVM 關(guān)閉后方法區(qū)即被釋放

5.1 解惑

你是否也有看不同的參考資料，有的內(nèi)存結(jié)構(gòu)圖有方法區(qū),，有的又是永久代,，元數(shù)據(jù)區(qū)，一臉懵逼的時(shí)候,？

• 方法區(qū)（method area）只是 JVM 規(guī)范中定義的一個(gè)概念,，用于存儲(chǔ)類(lèi)信息、常量池,、靜態(tài)變量,、JIT編譯后的代碼等數(shù)據(jù)，并沒(méi)有規(guī)定如何去實(shí)現(xiàn)它,，不同的廠(chǎng)商有不同的實(shí)現(xiàn),。而永久代（PermGen）是 Hotspot 虛擬機(jī)特有的概念,， Java8 的時(shí)候又被元空間取代了，永久代和元空間都可以理解為方法區(qū)的落地實(shí)現(xiàn),。

• 永久代物理是堆的一部分,，和新生代，老年代地址是連續(xù)的（受垃圾回收器管理）,，而元空間存在于本地內(nèi)存（我們常說(shuō)的堆外內(nèi)存,，不受垃圾回收器管理），這樣就不受 JVM 限制了,，也比較難發(fā)生OOM（都會(huì)有溢出異常）

• Java7 中我們通過(guò)-XX:PermSize 和 -xx:MaxPermSize 來(lái)設(shè)置永久代參數(shù),，Java8 之后，隨著永久代的取消,，這些參數(shù)也就隨之失效了,，改為通過(guò)-XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize 用來(lái)設(shè)置元空間參數(shù)

• 存儲(chǔ)內(nèi)容不同，元空間存儲(chǔ)類(lèi)的元信息,，靜態(tài)變量和常量池等并入堆中,。相當(dāng)于永久代的數(shù)據(jù)被分到了堆和元空間中

• 如果方法區(qū)域中的內(nèi)存不能用于滿(mǎn)足分配請(qǐng)求，則 Java 虛擬機(jī)拋出 OutOfMemoryError

• JVM 規(guī)范說(shuō)方法區(qū)在邏輯上是堆的一部分,，但目前實(shí)際上是與 Java 堆分開(kāi)的（Non-Heap）

所以對(duì)于方法區(qū),，Java8 之后的變化：

• 移除了永久代（PermGen），替換為元空間（Metaspace）,；

• 永久代中的 class metadata 轉(zhuǎn)移到了 native memory（本地內(nèi)存,，而不是虛擬機(jī)）；

• 永久代中的 interned Strings 和 class static variables 轉(zhuǎn)移到了 Java heap,；

• 永久代參數(shù) （PermSize MaxPermSize） -> 元空間參數(shù)（MetaspaceSize MaxMetaspaceSize）

5.2 設(shè)置方法區(qū)內(nèi)存的大小

JDK8 及以后：

• 元數(shù)據(jù)區(qū)大小可以使用參數(shù) -XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize 指定,，替代上述原有的兩個(gè)參數(shù)

• 默認(rèn)值依賴(lài)于平臺(tái)。Windows 下,，-XX:MetaspaceSize 是 21M,，-XX:MaxMetaspacaSize 的值是 -1，即沒(méi)有限制

• 與永久代不同,，如果不指定大小,，默認(rèn)情況下，虛擬機(jī)會(huì)耗盡所有的可用系統(tǒng)內(nèi)存,。如果元數(shù)據(jù)發(fā)生溢出,，虛擬機(jī)一樣會(huì)拋出異常 OutOfMemoryError:Metaspace

• -XX:MetaspaceSize ：設(shè)置初始的元空間大小。對(duì)于一個(gè) 64 位的服務(wù)器端 JVM 來(lái)說(shuō),，其默認(rèn)的 -XX:MetaspaceSize 的值為20.75MB,，這就是初始的高水位線(xiàn)，一旦觸及這個(gè)水位線(xiàn),，F(xiàn)ull GC 將會(huì)被觸發(fā)并卸載沒(méi)用的類(lèi)（即這些類(lèi)對(duì)應(yīng)的類(lèi)加載器不再存活）,，然后這個(gè)高水位線(xiàn)將會(huì)重置,，新的高水位線(xiàn)的值取決于 GC 后釋放了多少元空間。如果釋放的空間不足,，那么在不超過(guò) MaxMetaspaceSize時(shí),，適當(dāng)提高該值。如果釋放空間過(guò)多,，則適當(dāng)降低該值

• 如果初始化的高水位線(xiàn)設(shè)置過(guò)低,，上述高水位線(xiàn)調(diào)整情況會(huì)發(fā)生很多次，通過(guò)垃圾回收的日志可觀(guān)察到 Full GC 多次調(diào)用,。為了避免頻繁 GC,，建議將 -XX:MetaspaceSize 設(shè)置為一個(gè)相對(duì)較高的值。

5.3 方法區(qū)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

方法區(qū)用于存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類(lèi)型信息,、常量,、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼緩存等,。

類(lèi)型信息

對(duì)每個(gè)加載的類(lèi)型（類(lèi) class,、接口 interface、枚舉 enum,、注解 annotation）,，JVM 必須在方法區(qū)中存儲(chǔ)以下類(lèi)型信息

• 這個(gè)類(lèi)型的完整有效名稱(chēng)（全名=包名.類(lèi)名）

• 這個(gè)類(lèi)型直接父類(lèi)的完整有效名（對(duì)于 interface或是 java.lang.Object，都沒(méi)有父類(lèi)）

• 這個(gè)類(lèi)型的修飾符（public,，abstract,，final 的某個(gè)子集）

• 這個(gè)類(lèi)型直接接口的一個(gè)有序列表

域（Field）信息

• JVM 必須在方法區(qū)中保存類(lèi)型的所有域的相關(guān)信息以及域的聲明順序

• 域的相關(guān)信息包括：域名稱(chēng)、域類(lèi)型,、域修飾符（public,、private、protected,、static,、final、volatile,、transient 的某個(gè)子集）

方法（Method）信息

JVM 必須保存所有方法的

• 方法名稱(chēng)

• 方法的返回類(lèi)型

• 方法參數(shù)的數(shù)量和類(lèi)型

• 方法的修飾符（public,，private,，protected,，static，final,，synchronized,，native，abstract 的一個(gè)子集）

• 方法的字符碼（bytecodes）,、操作數(shù)棧,、局部變量表及大?。╝bstract 和 native 方法除外）

• 異常表（abstract 和 native 方法除外）

• 每個(gè)異常處理的開(kāi)始位置、結(jié)束位置,、代碼處理在程序計(jì)數(shù)器中的偏移地址,、被捕獲的異常類(lèi)的常量池索引

棧、堆,、方法區(qū)的交互關(guān)系

5.4 運(yùn)行時(shí)常量池

運(yùn)行時(shí)常量池（Runtime Constant Pool）是方法區(qū)的一部分,，理解運(yùn)行時(shí)常量池的話(huà)，我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)字節(jié)碼文件（Class 文件）中的常量池（常量池表）

常量池

一個(gè)有效的字節(jié)碼文件中除了包含類(lèi)的版本信息,、字段,、方法以及接口等描述信息外，還包含一項(xiàng)信息那就是常量池表（Constant Pool Table）,，包含各種字面量和對(duì)類(lèi)型,、域和方法的符號(hào)引用。

為什么需要常量池,？

一個(gè) Java 源文件中的類(lèi),、接口，編譯后產(chǎn)生一個(gè)字節(jié)碼文件,。而 Java 中的字節(jié)碼需要數(shù)據(jù)支持,，通常這種數(shù)據(jù)會(huì)很大以至于不能直接存到字節(jié)碼里，換另一種方式,，可以存到常量池,，這個(gè)字節(jié)碼包含了指向常量池的引用。在動(dòng)態(tài)鏈接的時(shí)候用到的就是運(yùn)行時(shí)常量池,。

如下,，我們通過(guò) jclasslib 查看一個(gè)只有 Main 方法的簡(jiǎn)單類(lèi)，字節(jié)碼中的 #2 指向的就是 Constant Pool

常量池可以看作是一張表,，虛擬機(jī)指令根據(jù)這張常量表找到要執(zhí)行的類(lèi)名,、方法名、參數(shù)類(lèi)型,、字面量等類(lèi)型,。

運(yùn)行時(shí)常量池

• 在加載類(lèi)和結(jié)構(gòu)到虛擬機(jī)后，就會(huì)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的運(yùn)行時(shí)常量池

• 常量池表（Constant Pool Table）是 Class 文件的一部分,，用于存儲(chǔ)編譯期生成的各種字面量和符號(hào)引用,，這部分內(nèi)容將在類(lèi)加載后存放到方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中

• JVM 為每個(gè)已加載的類(lèi)型（類(lèi)或接口）都維護(hù)一個(gè)常量池。池中的數(shù)據(jù)項(xiàng)像數(shù)組項(xiàng)一樣,，是通過(guò)索引訪(fǎng)問(wèn)的

• 運(yùn)行時(shí)常量池中包含各種不同的常量,，包括編譯器就已經(jīng)明確的數(shù)值字面量，也包括到運(yùn)行期解析后才能夠獲得的方法或字段引用,。此時(shí)不再是常量池中的符號(hào)地址了,，這里換為真實(shí)地址

• 運(yùn)行時(shí)常量池,，相對(duì)于 Class 文件常量池的另一個(gè)重要特征是：動(dòng)態(tài)性，Java 語(yǔ)言并不要求常量一定只有編譯期間才能產(chǎn)生,，運(yùn)行期間也可以將新的常量放入池中,，String 類(lèi)的 intern() 方法就是這樣的

• 當(dāng)創(chuàng)建類(lèi)或接口的運(yùn)行時(shí)常量池時(shí)，如果構(gòu)造運(yùn)行時(shí)常量池所需的內(nèi)存空間超過(guò)了方法區(qū)所能提供的最大值,，則 JVM 會(huì)拋出 OutOfMemoryError 異常,。

5.5 方法區(qū)在 JDK6、7,、8中的演進(jìn)細(xì)節(jié)

只有 HotSpot 才有永久代的概念

移除永久代原因

http://openjdk./jeps/122

• 為永久代設(shè)置空間大小是很難確定的,。

  在某些場(chǎng)景下,，如果動(dòng)態(tài)加載類(lèi)過(guò)多，容易產(chǎn)生 Perm 區(qū)的 OOM,。如果某個(gè)實(shí)際 Web 工程中,，因?yàn)楣δ茳c(diǎn)比較多，在運(yùn)行過(guò)程中,，要不斷動(dòng)態(tài)加載很多類(lèi),，經(jīng)常出現(xiàn) OOM。而元空間和永久代最大的區(qū)別在于,，元空間不在虛擬機(jī)中,，而是使用本地內(nèi)存，所以默認(rèn)情況下,，元空間的大小僅受本地內(nèi)存限制

• 對(duì)永久代進(jìn)行調(diào)優(yōu)較困難

5.6 方法區(qū)的垃圾回收

方法區(qū)的垃圾收集主要回收兩部分內(nèi)容：常量池中廢棄的常量和不再使用的類(lèi)型,。

先來(lái)說(shuō)說(shuō)方法區(qū)內(nèi)常量池之中主要存放的兩大類(lèi)常量：字面量和符號(hào)引用。字面量比較接近 java 語(yǔ)言層次的常量概念,，如文本字符串,、被聲明為 final 的常量值等。而符號(hào)引用則屬于編譯原理方面的概念,，包括下面三類(lèi)常量：

• 類(lèi)和接口的全限定名

• 字段的名稱(chēng)和描述符

• 方法的名稱(chēng)和描述符

HotSpot 虛擬機(jī)對(duì)常量池的回收策略是很明確的,，只要常量池中的常量沒(méi)有被任何地方引用，就可以被回收

判定一個(gè)類(lèi)型是否屬于“不再被使用的類(lèi)”,，需要同時(shí)滿(mǎn)足三個(gè)條件：

• 該類(lèi)所有的實(shí)例都已經(jīng)被回收,，也就是 Java 堆中不存在該類(lèi)及其任何派生子類(lèi)的實(shí)例

• 加載該類(lèi)的類(lèi)加載器已經(jīng)被回收，這個(gè)條件除非是經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的可替換類(lèi)加載器的場(chǎng)景,，如 OSGi,、JSP 的重加載等，否則通常很難達(dá)成

• 該類(lèi)對(duì)應(yīng)的 java.lang.Class 對(duì)象沒(méi)有在任何地方被引用,，無(wú)法在任何地方通過(guò)反射訪(fǎng)問(wèn)該類(lèi)的方法

Java 虛擬機(jī)被允許堆滿(mǎn)足上述三個(gè)條件的無(wú)用類(lèi)進(jìn)行回收,，這里說(shuō)的僅僅是“被允許”，而并不是和對(duì)象一樣,，不使用了就必然會(huì)回收,。是否對(duì)類(lèi)進(jìn)行回收，HotSpot 虛擬機(jī)提供了 -Xnoclassgc 參數(shù)進(jìn)行控制,，還可以使用 -verbose:class 以及 -XX: TraceClassLoading ,、-XX: TraceClassUnLoading 查看類(lèi)加載和卸載信息。

在大量使用反射,、動(dòng)態(tài)代理,、CGLib 等 ByteCode 框架、動(dòng)態(tài)生成 JSP 以及 OSGi 這類(lèi)頻繁自定義 ClassLoader 的場(chǎng)景都需要虛擬機(jī)具備類(lèi)卸載的功能,，以保證永久代不會(huì)溢出,。

參考與感謝

算是一篇學(xué)習(xí)筆記，共勉,，主要來(lái)源：

《深入理解 Java 虛擬機(jī) 第三版》

宋紅康老師的 JVM 教程

https://docs.oracle.com/javase/specs/index.html

https://www.cnblogs.com/wicfhwffg/p/9382677.html

https://www.cnblogs.com/hollischuang/p/12501950.html

來(lái)源：https://www./content-3-721751.html