关于JVM
关于JVM
JVM 内存共分为虚拟机栈、堆、方法区、程序计数器、本地方法栈五个部分。
其中，程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈为线程私有的，而方法取和堆却是所有线程共享的。
1、虚拟机栈：
每个线程有一个私有的栈，随着线程的创建而创建。栈里面存着的是一种叫“栈帧”的东西，每个方法会创建一个栈帧，栈帧中存放了局部变量表（基本数据类型和对象引用）、操作数栈、方法出口等信息。栈的大小可以固定也可以动态扩展。当栈调用深度大于JVM所允许的范围，会抛出StackOverflowError的错误，这个错误经常出现在递归调用之中，当我们的递归深度太大时，就会报这个错。
2、本地方法栈：
这部分主要与虚拟机用到的 Native 方法相关。
3、程序计数器
在JVM中，程序计数器（Program Counter Register）是一个小型内存区域，用于存储当前线程正在执行的字节码指令的地址，其主要作用是记录待执行的下一条指令的位置。这使得它在控制程序执行流程中扮演关键角色，例如处理分支逻辑、循环、异常处理以及线程恢复操作时，依赖程序计数器确保指令顺序正确。解释器在工作时通过程序计数器获取下一条需执行的字节码指令，维持了指令执行的连续性和精确性。
程序计数器设计为线程私有，每个线程拥有独立的该区域，这在多线程环境下至关重要：当线程切换发生时，程序计数器能恢复到切换前的执行位置，确保了线程隔离和正确恢复。此外，程序计数器是JVM运行时数据区中唯一一个不会触发内存溢出异常（OutOfMemoryError）的部分，因为它仅存储一个固定大小的指令地址值，不涉及动态内存分配。其实现类似物理寄存器的抽象，简化了跨平台执行的安全性和效率
4、堆
堆内存是 JVM 所有线程共享的部分，在虚拟机启动的时候就已经创建。所有的对象和数组都在堆上进行分配。这部分空间可通过 GC 进行回收。当申请不到空间时会抛出 OutOfMemoryError。
5、方法区
方法区是JVM规范中定义的逻辑内存区域，与堆（Heap）并列，属于线程共享的内存空间。 负责存储类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。
- class文件加载时进入方法区,声明的变量也进入方法区
- 方法运行时和对象的引用在栈内存中入栈内存中,方法运行结束弹栈消失
- 对象的实例和变量的赋值存放在堆内存中
- 当发生继承时，子类会将父类成员放入堆内存
堆内存的垃圾回收机制
JVM在程序运行过程当中，会创建大量的对象，这些对象，大部分是短周期的对象，小部分是长周期的对象，对于短周期的对象，需要频繁地进行垃圾回收以保证无用对象尽早被释放掉，对于长周期对象，则不需要频率垃圾回收以确保无谓地垃圾扫描检测。为解决这种矛盾，Sun JVM的内存管理采用分代的策略。
1.年轻代(Young Gen)：年轻代主要存放新创建的对象，内存大小相对会比较小，垃圾回收会比较频繁。年轻代分成1个Eden Space和2个Suvivor Space（命名为A和B）。当对象在堆创建时，将进入年轻代的Eden Space。垃圾回收器进行垃圾回收时，扫描Eden Space和A Suvivor Space，如果对象仍然存活，则复制到B Suvivor Space，如果B Suvivor Space已经满，则复制到Old Gen。同时，在扫描Suvivor Space时，如果对象已经经过了几次的扫描仍然存活，JVM认为其为一个持久化对象，则将其移到Old Gen。扫描完毕后，JVM将Eden Space和A Suvivor Space清空，然后交换A和B的角色（即下次垃圾回收时会扫描Eden Space和B Suvivor Space。这么做主要是为了减少内存碎片的产生。默认情况下，Eden区和两个Survivor区（From/To）的比例是8:1:1
2.年老代(Tenured Gen)：年老代主要存放JVM认为生命周期比较长的对象（经过几次的Young Gen的垃圾回收后仍然存在），内存大小相对会比较大，垃圾回收也相对没有那么频繁（譬如可能几个小时一次）。年老代主要采用压缩的方式来避免内存碎片（将存活对象移动到内存片的一边，也就是内存整理）。当然，有些垃圾回收器（譬如CMS垃圾回收器）出于效率的原因，可能会不进行压缩。
3.持久代(Perm Gen)：持久代主要存放类定义、字节码和常量等很少会变更的信息。
默认情况下，年轻代占堆内存的1/3，老年代占2/3（通过参数 -XX:NewRatio=2 实现）
JVM垃圾回收算法:分代收集算法（Generational Collection）
核心机制：按对象生存周期分区管理：
新生代：采用复制算法（Eden和Survivor区比例通常为8:1:1），快速回收短期对象。
老年代：使用标记清除或标记整理算法，处理长期存活对象。
优势：兼顾效率与内存利用率，是JVM默认策略