第一部分、閑扯+概述

近來在研讀《深入理解java虛擬機》一書，讀完之後做個小結，算是記錄一下自己的學習所得，在成長的路上，只能死磕。

要理解JVM，就要先從其內存區域劃分開始，知道其由幾部分構成，再了解各部分的功能，這樣就能對其整體有一個了解。

話不多說，總體圖先呈上：

可以看到，線程私有的內存區域有虛擬機棧、本地方法棧、程序計數器，這些區域都不會出現線程安全問題；而線程共享的區域有堆、方法區。

下面對其各個分區域進行介紹。

第二部分：JVM內存區域劃分

1、首先是最簡單的程序計數器，每個線程都有一個獨立的計數器，用來記錄線程執行的虛擬機字節碼指令。另外，如果是Native方法，則計數器中的

值為undifined。

2、本地方法棧：類似於虛擬機棧，只是此處運行的是native方法

3、虛擬機棧：運行java方法的地方，基本單位是棧幀，一個方法從開始執行到結束的過程，就是一個棧幀在虛擬機棧中入棧到出棧的過程。（本來

認真準備了兩張棧幀跟局部變量表的邏輯示意圖，不知道怎麽的傳不上來，只能省去，<手動擦汗>）

3.1、局部變量表：顧名思義，是存返方法中變量的地方。

局部變量表存放變量的單位是Slot 槽，每個槽都能存放一個32位的變量，64位的由連續的兩個槽來存放。如果執行的是非static方法，則第一個槽中

存放的是當前對象的引用，即this。具體存放的引用，是直接或間接能定位到這個對象在堆中的位置的一個值，比如對象的起始地址。

3.2、操作數棧：是LIFO(後入先出)棧，虛擬機就是一個基於操作數棧的執行引擎。在處理數據中處於重要位置。一個32位的數據占據棧中一個容量。比如執行a+b時，字節碼

指令會先往棧中壓入a跟b，然後iadd指令執行時，將棧頂的兩個值a跟b彈出，相加，再壓入棧中，完成計算。

3.3、動態鏈接：存放的是方法區的運行時常量池中此棧幀對應的方法的引用

3.4、返回地址：記錄方法執行完之後返回的位置，回到這個位置程序才能正確的繼續執行下去。

4、方法區：最主要的功能，便是存放字節碼文件、Class對象、常量等

5、堆區：此部分是虛擬機中上連棧下連方法區的中樞之地，也是垃圾收集的重地，可以說基本所有的對象都存放在此區域。

　　 對象在堆區中，由三部分組成：對象頭、實體數據、對齊填充

對象頭：一般由兩部分組成，一部分是用於存放hash值、分代年齡、鎖標識的稱為Mark Word的區域，另一部分用於存放指向方法區中對象類型的指針(直接指針定位時有)；

實體數據：存放正常的對象數據；

對齊填充：對象的內存占用大小為8字節的整數倍，如果不夠，用此部分來填充。

堆區按照垃圾收集區域，劃分為兩部分：新生代、老年代，一般默認比例是1:2，而在新生代中，又分成了三部分，分別為Eden、Survivor From 、Survivor To ，默認比例

為8:1:1。

第三部分、垃圾回收

觸發條件：當內存中可用空間不夠時才會觸發垃圾回收

什麽樣的對象會被回收：通過可達性分析算法，如果發現某個對象與GC ROOTS沒有連接，則此對象滿足被回收的條件。

GC ROOTS定義：1) 虛擬機棧中引用的對象；2)本地方法棧中引用的對象；3) 類靜態屬性引用的對象；4) 常量引用的對象

如何回收：標記清除算法、復制算法、標記整理算法、分代搜集算法，目前主流虛擬機中使用的就是分代搜集算法

分代搜集算法的過程：JVM開發團隊發現，對於新生代中大部分的對象，存活時間都很短，所以新生代使用復制算法，且工作空間與空閑空間之比為9:1(9即上面所說的一個

Eden與Survivor From之和)，因為新生代絕大部分對象會被清理，清理之後還剩下的對象就放在那一份的Survivor To中，如果空間不夠，再往老年代放，另外經歷過一定次數的

新生代處理還沒被回收的對象，也會轉移到老年代中；而對於老年代，用標記整理算法或者標記清除算法，因為老年代對象數量龐雜，且大多數不滿足清理條件，所以老年代的

垃圾回收耗時長效果相對較差。新生代中Eden區域專門用於存放新對象，如果此區域內存空間不足，則觸發新生代GC，此之謂Minor GC；同樣老年代空間不足，觸發Full GC(亦

稱之為Major GC)，耗時長，要盡量避免，一般來說Full GC次數一天不能超過一次。

垃圾收集器：針對新生代跟老年代都有不同的垃圾搜集器，例如針對新生代的有Serial、ParNew等，針對老年代的有CMS、Serial Old等，不同的搜集器之間只能有特定的

幾個組合(不能隨意地組合使用，會有不兼容)，具體看項目實際情況而定。目前BZ所在公司用的是ParNew與CMS的組合，雖然CMS用的是標記清除算法，會使垃圾收集後的內存

碎片較多，但是萬能的前輩們早就想到了這些，提供了-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection指令壓縮內存中的碎片，以及-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction指令設置多少次

Full GC後整理內存碎片。

針對垃圾收集這一塊，BZ還沒有實際動手通過相關知識解決過項目中的問題，目前只是紙上談兵，後面會摸索一下如何通過工具監控項目中的內存狀況，並整理出來。學習之

路，還是要多給自己打打雞血~

JVM內存區域劃分及垃圾回收