內(nèi)容：

    1.圖解JVM內(nèi)存模型
    2.JVM內(nèi)存模型解密

一、圖解JVM內(nèi)存模型

二、JVM內(nèi)存模型解密

1. 線程私有：Stack、Native Method Area、Program Counter Register
    全局共享：Method Area 包含Constant Pool、Heap
    2. 堆（Heap）
        a）是java虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中最大的一塊內(nèi)存區(qū)域，也是被各個(gè)線程共享的內(nèi)存區(qū)域，該內(nèi)存區(qū)域存放了對(duì)象實(shí)例及數(shù)組（但不是所有的對(duì)象實(shí)例都在堆中）。
        b）其大小通過-Xms(最小值)和-Xmx(最大值)參數(shù)設(shè)置（最大最小值都要小于1G），前者為啟動(dòng)時(shí)申請(qǐng)的最小內(nèi)存，默認(rèn)為操作系統(tǒng)物理內(nèi)存的1/64，后者為JVM可申請(qǐng)的最大內(nèi)存,默認(rèn)為物理內(nèi)存的1/4，默認(rèn)當(dāng)空余堆內(nèi)存小于40%時(shí)，JVM會(huì)增大堆內(nèi)存到-Xmx指定的大小，可通過-XX:MinHeapFreeRation=來指定這個(gè)比列。
        c）當(dāng)空余堆內(nèi)存大于70%時(shí)，JVM會(huì)減小堆內(nèi)存的大小到-Xms指定的大小，可通過XX:MaxHeapFreeRation=來指定這個(gè)比列，當(dāng)然為了避免在運(yùn)行時(shí)頻繁調(diào)整Heap的大小，通常-Xms與-Xmx的值設(shè)成一樣。
        d）堆內(nèi)存 = 新生代+老年代+持久代。在我們垃圾回收的時(shí)候，我們往往將堆內(nèi)存分成新生代和老年代（大小比例1：2），新生代中由Eden和Survivor0，Survivor1組成，三者的比例是8：1：1，新生代的回收機(jī)制采用復(fù)制算法，在Minor GC的時(shí)候，我們都留一個(gè)存活區(qū)用來存放存活的對(duì)象，真正進(jìn)行的區(qū)域是Eden+其中一個(gè)存活區(qū)，當(dāng)我們的對(duì)象時(shí)長(zhǎng)超過一定年齡時(shí)（默認(rèn)15，可以通過參數(shù)設(shè)置），將會(huì)把對(duì)象放入老年代，當(dāng)然大的對(duì)象會(huì)直接進(jìn)入老年代。
        e）老年代采用的回收算法是標(biāo)記整理算法。（更詳細(xì)的內(nèi)容將后續(xù)文章詳細(xì)介紹GC回收）

    3. 方法區(qū)（Method Area）
         a）方法區(qū)也稱"永久代"，它用于存儲(chǔ)虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、是各個(gè)線程共享的內(nèi)存區(qū)域。
         b）默認(rèn)最小值為16MB，最大值為64MB（64位JVM由于指針膨脹，默認(rèn)是85M），可以通過-XX:PermSize 和 -XX:MaxPermSize 參數(shù)限制方法區(qū)的大小。
         c）它是一片連續(xù)的堆空間，永久代的垃圾收集是和老年代(old generation)捆綁在一起的，因此無論誰滿了，都會(huì)觸發(fā)永久代和老年代的垃圾收集。
         d）不過，一個(gè)明顯的問題是，當(dāng)JVM加載的類信息容量超過了參數(shù)-XX：MaxPermSize設(shè)定的值時(shí)，應(yīng)用將會(huì)報(bào)OOM的錯(cuò)誤。
         e）參數(shù)是通過-XX:PermSize和-XX：MaxPermSize來設(shè)定的
         f）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，用于存放編譯器生成的各種符號(hào)引用，這部分內(nèi)容將在類加載后放到方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中。
         g）從JDK7開始移除永久代（但并沒有移除，還是存在），貯存在永久代的一部分?jǐn)?shù)據(jù)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了Java Heap或者是Native Heap：符號(hào)引用(Symbols)轉(zhuǎn)移到了native heap;字面量(interned strings)轉(zhuǎn)移到了java heap;類的靜態(tài)變量(class statics)轉(zhuǎn)移到了Java Heap。從JDK8開始使用元空間（Metaspace），元空間的大小受本地內(nèi)存限制，新參數(shù)（MaxMetaspaceSize）用于限制本地內(nèi)存分配給類元數(shù)據(jù)的大小。如果沒有指定這個(gè)參數(shù)，元空間會(huì)在運(yùn)行時(shí)根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整。
        具體的可以查看這篇文章：https://blog.csdn.net/zhushuai1221/article/details/52122880 （Java 8: 從永久代（PermGen）到元空間（Metaspace））

    4.虛擬機(jī)棧(JVM Stack)
        a）描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個(gè)方法被執(zhí)行的時(shí)候都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)"棧幀",用于存儲(chǔ)局部變量表(包括參數(shù))、操作棧、方法出口等信息。
        b）每個(gè)方法被調(diào)用到執(zhí)行完的過程，就對(duì)應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)棧中從入棧到出棧的過程。
        c）聲明周期與線程相同，是線程私有的。
        d）棧幀由三部分組成：局部變量區(qū)、操作數(shù)棧、幀數(shù)據(jù)區(qū)。局部變量區(qū)被組織為以一個(gè)字長(zhǎng)為單位、從0開始計(jì)數(shù)的數(shù)組，和局部變量區(qū)一樣，操作數(shù)棧也被組織成一個(gè)以字長(zhǎng)為單位的數(shù)組。但和前者不同的是，它不是通過索引來訪問的，而是通過入棧和出棧來訪問的，可以看作為臨時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)域。
        e）除了局部變量區(qū)和操作數(shù)棧外，java棧幀還需要一些數(shù)據(jù)來支持常量池解析、正常方法返回以及異常派發(fā)機(jī)制。這些數(shù)據(jù)都保存在java棧幀的幀數(shù)據(jù)區(qū)中。
        f）局部變量表: 存放了編譯器可知的各種基本數(shù)據(jù)類型、對(duì)象引用(引用指針，并非對(duì)象本身)，其中64位長(zhǎng)度的long和double類型的數(shù)據(jù)會(huì)占用2個(gè)局部變量的空間，其余數(shù)據(jù)類型只占1個(gè)。局部變量表所需的內(nèi)存空間在編譯期間完成分配，當(dāng)進(jìn)入一個(gè)方法時(shí)，這個(gè)方法需要在棧幀中分配多大的局部變量是完全確定的，在運(yùn)行期間棧幀不會(huì)改變局部變量表的大小空間。

    5.本地方法棧(Native Stack)
        與虛擬機(jī)?；绢愃?，區(qū)別在于虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行的java方法服務(wù)，而本地方法棧則是為Native方法服務(wù)。(棧的空間大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于堆)

    6.程序計(jì)數(shù)器（PC Register）
       是最小的一塊內(nèi)存區(qū)域，它的作用是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)指示器，在虛擬機(jī)的模型里，字節(jié)碼解釋器工作時(shí)就是通過改變這個(gè)計(jì)數(shù)器的值來選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，分支、循環(huán)、異常處理、線程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能都需要依賴計(jì)數(shù)器完成。

    7.直接內(nèi)存
       直接內(nèi)存并不是虛擬機(jī)內(nèi)存的一部分，也不是Java虛擬機(jī)規(guī)范中定義的內(nèi)存區(qū)域。jdk1.4中新加入的NIO，引入了通道與緩沖區(qū)的IO方式，它可以調(diào)用Native方法直接分配堆外內(nèi)存，這個(gè)堆外內(nèi)存就是本機(jī)內(nèi)存，不會(huì)影響到堆內(nèi)存的大小.

參考文章：JVM內(nèi)存模型總結(jié)