JVM 01
今天是2025/03/20 16:36 day 09
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今天进行JVM前二个模块的归纳
首先是JVM的相关内容概括的思维导图
以下是针对思维导图中 内存管理 和 垃圾回收（GC） 模块的详细说明：
1. 内存管理（运行时数据区）
1.1 堆（Heap）
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作用：存储对象实例和数组（所有线程共享）。
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分区：
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年轻代（Young Generation）：新对象优先分配在此区域。
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Eden区：对象初次分配的位置。
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Survivor区（S0/S1）：存放经过 Minor GC 后存活的对象，通过复制算法在两个 Survivor 区之间交替存活。
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老年代（Old Generation）：存放长期存活的对象（例如经历多次 Minor GC 后仍存活的对象）。
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触发条件：
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年轻代满时触发 Minor GC。
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老年代满时触发 Major GC/Old GC。
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1.2 方法区（Method Area）
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作用：存储类元数据（类名、方法、字段等）、常量池（字面量、符号引用）、静态变量（JDK 8 后静态变量移至堆中）。
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实现：
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JDK 8 前：永久代（PermGen），受
-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize控制。 -
JDK 8 后：元空间（Metaspace），使用本地内存，受
-XX:MetaspaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize控制。
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1.3 虚拟机栈（VM Stack）
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作用：存储线程私有的方法调用栈帧（每个方法对应一个栈帧）。
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栈帧内容：
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局部变量表：存放方法参数和局部变量。
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操作数栈：用于执行字节码指令的临时数据存储。
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动态链接：指向方法所属类的运行时常量池引用。
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方法返回地址：记录方法执行完成后的返回位置。
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异常：栈深度超过
-Xss设置值时，抛出StackOverflowError。
1.4 本地方法栈（Native Stack）
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作用：为 JVM 调用本地（Native）方法（如 C/C++ 代码）提供栈空间。
1.5 程序计数器（PC Register）
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作用：记录当前线程执行字节码指令的位置（线程私有）。
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特点：唯一不会发生 OOM 的区域。
2. 垃圾回收（GC）
2.1 分代收集策略
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Minor GC：
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目标：清理年轻代（Eden + Survivor）。
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触发条件：Eden 区满。
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存活对象处理：存活对象从 Eden 和 Survivor 复制到另一个 Survivor 区，年龄+1；年龄达到阈值（默认15）则晋升到老年代。
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Major GC/Old GC：
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目标：清理老年代（不同收集器行为不同，如 CMS 的并发回收）。
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Full GC：
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目标：清理整个堆和方法区。
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触发条件：老年代不足、方法区不足、显式调用
System.gc()等。
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2.2 GC 算法
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标记-清除（Mark-Sweep）：
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步骤：标记存活对象 → 清除未标记对象。
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缺点：内存碎片化。
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复制算法（Copying）：
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步骤：将存活对象复制到另一块内存区域，清空原区域。
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优点：无碎片化；缺点：内存利用率低（适用于年轻代）。
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标记-整理（Mark-Compact）：
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步骤：标记存活对象 → 向一端移动存活对象 → 清理边界外内存。
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优点：无碎片化（适用于老年代）。
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2.3 GC 收集器
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Serial：
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单线程，适用于客户端模式（如
-client参数）。
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Parallel（吞吐量优先）：
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多线程并行回收，关注吞吐量（如
-XX:+UseParallelGC）。
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CMS（低延迟）：
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并发标记清除，减少 STW 时间（已逐步被 G1 取代）。
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缺点：内存碎片化、CPU 敏感。
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G1（平衡型）：
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将堆划分为多个 Region，预测停顿时间进行回收（JDK 9+ 默认）。
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适用场景：大堆、低延迟需求。
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ZGC/Shenandoah（极致低延迟）：
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支持 TB 级堆，STW 时间控制在 10ms 以内（JDK 11+ 实验性功能）。
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调优参数
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GC 调优核心参数：
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-Xmx/-Xms：堆最大/初始大小。 -
-XX:NewRatio：老年代与年轻代的大小比例。 -
-XX:SurvivorRatio：Eden 与单个 Survivor 区的比例。
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GC 日志分析：
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使用
-XX:+PrintGCDetails输出详细 GC 日志。 -
工具：GCEasy、GCViewer 等可视化分析。
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