JVM学习（day1）

JVM

运行时数据区

线程共享：方法区、堆

线程独享（与个体“同生共死”）：虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器

程序计数器

作用：记录下次要执行的代码行的行号

特点：为一个没有OOM（内存溢出）的地方

虚拟机栈

每要执行一个方法就往栈中放一个栈帧，包含把变量放到局部变量表中（局部变量槽），方法的出入口；

基本类型直接存值，应用类型存指针；

本地方法栈

本地方法：非java写的方法

作用与虚拟机栈相似，只不过是对于本地方法而言

有的会将虚拟机栈和本地方法栈合二为一

Java堆

存放对象实例

内存分配Thread Local Allocation Buffer（TLAB）先给一部分内存，用完再取，再取的过程中出现冲突采用CAS和失败重试

物理上不连续的，逻辑连续

方法区

存放：类信息

也是会出现OOM的地方

运行时常量池

方法区的一部分，

用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。除了保存Class文件中描述的符号引用外，还会把由符号引用翻译出来的直接引用也存储在运行时常量池中。

也会抛出OOM

直接内存

不属于运行时数据区的一部分

受物理内存限制，不受JVM限制

对象的内存布局

对象的创建

分配内存：

1.指针碰撞（内存规整，冲突解决方式是加锁）（index+n）

2.空闲列表（内存不规整）列表将可用的内存记录，然后根据列表分配

在分配内存时，为保证线程安全可以使用

1.本地线程分配缓存（TLAB）

2.CAS+失败重试

初始化0值（不包括对象头）

进行必要设置

对对象头进行设置

执行init方法

对象的结构

对象头

两类信息：

• 于存储对象自身的运行时数据，如哈 希码（HashCode）、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等

• 对象头的另外一部分是类型指针，即对象是属于哪一个类的

实例数据

• 对象真正有效的信息

对齐填充

• 无特别含义，仅仅起着占位符的作用

对象的访问定位

（就是 A a = new A()中a存了个什么东西）

句柄指针和直接指针

HotSpot采用直接指针

句柄指针两次定位，在对象移动时只需要修改句柄池中，也就是只需修改一次，

直接指针减少了一次定位，在对象移动时需要修改所有指向他的指针

垃圾收集器与内存分配策略

先谈生死

引用计数法

有一个指针指向该对象则+1，当有一个指针不指向他了则-1

缺点：无法解决成环问题

可达性分析法（java采用）

与GC Roots不可达则回收

可作为GC Roots对象的有

·在虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象，譬如各个线程被调用的方法堆栈中使用到的

参数、局部变量、临时变量等。

·在方法区中类静态属性引用的对象，譬如Java类的引用类型静态变量。

·在方法区中常量引用的对象，譬如字符串常量池（String Table）里的引用。·在本地方法栈中JNI（即通常所说的Native方法）引用的对象。

·Java虚拟机内部的引用，如基本数据类型对应的Class对象，一些常驻的异常对象（比如

NullPointExcepiton、OutOfMemoryError）等，还有系统类加载器。

·所有被同步锁（synchronized关键字）持有的对象。

·反映Java虚拟机内部情况的JMXBean、JVMTI中注册的回调、本地代码缓存等。

再谈引用

强、软、弱、虚引用

回收方法区（不太重要，了解即可）

垃圾收集算法

分代收集理论

• 弱分代

• 强分代

• 跨代引用

标记清除算法

缺点：

• 一个是执行效率不稳定

• 第二个是内存空间的碎片化问题

标记复制算法

只用一半，每次清除的时候将“活下来”的直接复制到另一边

缺点：可用内存缩小为了原来的一半

优点：实现简单，运行高效

Appel式回收（改进后的算法）：将空间分为一个大的Eden空间和两个小的Survivor空间。对象首先被分配到Eden空间和一个小的Survivor空间。当Eden空间满时，触发Minor GC，存活的对象被复制到另一个Survivor空间。如果Survivor空间不足以容纳存活对象，就会依赖老年代进行内存担保，这些对象便将通过分配担保机制直 接进入老年代。

标记整理算法

分代算法

分为年轻代和老年代，年轻代用适合年轻代的，老年代用适合老年代的。

总结

即使不移动对象会使得收集器的效率提升一些，但因内存分配和访问相比垃圾收集频率要高得多，这部分的耗时增加，总吞吐量仍然是下降的。HotSpot虚拟机里面关注吞吐量的Parallel Scavenge收集器是基于标记-整理算法的，而关注延迟的CMS收集器则是基于标记-清除算法的，