JVM記憶體區域詳解
JVM記憶體模型總體架構圖
程式計數器
多執行緒時，當執行緒數超過CPU數量或CPU核心數量，執行緒之間就要根據時間片輪詢搶奪CPU時間資源。因此每個執行緒有要有一個獨立的程式計數器，記錄下一條要執行的指令。執行緒私有的記憶體區域。如果執行的是JAVA方法，計數器記錄正在執行的java位元組碼地址，如果執行的是native方法，則計數器為空。
虛擬機器棧
執行緒私有的，與執行緒在同一時間建立。管理JAVA方法執行的記憶體模型。每個方法執行時都會建立一個楨棧來儲存方法的的變量表、運算元棧、動態連結方法、返回值、返回地址等資訊。棧的大小決定了方法呼叫的可達深度（遞迴多少層次，或巢狀呼叫多少層其他方法，-Xss引數可以設定虛擬機器棧大小）。棧的大小可以是固定的，或者是動態擴充套件的。如果請求的棧深度大於最大可用深度，則丟擲stackOverflowError；如果棧是可動態擴充套件的，但沒有記憶體空間支援擴充套件，則丟擲OutofMemoryError。
使用jclasslib工具可以檢視class類檔案的結構。下圖為棧幀結構圖：
本地方法區
和虛擬機器棧功能相似，但管理的不是JAVA方法，是本地方法，本地方法是用C實現的。
JAVA堆
執行緒共享的，存放所有物件例項和陣列。垃圾回收的主要區域。可以分為新生代和老年代(tenured)。
新生代用於存放剛建立的物件以及年輕的物件，如果物件一直沒有被回收，生存得足夠長，老年物件就會被移入老年代。
新生代又可進一步細分為eden、survivorSpace0(s0,from space)、survivorSpace1(s1,to space)。剛建立的物件都放入eden,s0和s1都至少經過一次GC並倖存。如果倖存物件經過一定時間仍存在，則進入老年代(tenured)。
方法區
執行緒共享的，用於存放被虛擬機器載入的類的元資料資訊：如常量、靜態變數、即時編譯器編譯後的程式碼。也成為永久代。如果hotspot虛擬機器確定一個類的定義資訊不會被使用，也會將其回收。回收的基本條件至少有：所有該類的例項被回收，而且裝載該類的ClassLoader被回收
垃圾回收演算法
標記-清除演算法(Mark-Sweep)
從根節點開始標記所有可達物件，其餘沒標記的即為垃圾物件，執行清除。但回收後的空間是不連續的。
複製演算法(copying)
將記憶體分成兩塊，每次只使用其中一塊，垃圾回收時，將標記的物件拷貝到另外一塊中，然後完全清除原來使用的那塊記憶體。複製後的空間是連續的。複製演算法適用於新生代，
標記-壓縮演算法(Mark-compact)
適合用於老年代的演算法（存活物件多於垃圾物件）。
標記後不復制，而是將存活物件壓縮到記憶體的一端，然後清理邊界外的所有物件。
JVM引數：
-XX:+PrintGCDetails 列印垃圾回收資訊
-Xms 為Heap區域的初始值，線上環境需要與-Xmx設定為一致，否則capacity的值會來回飄動
-Xmx 為Heap區域的最大值
-Xss（或-ss） 執行緒棧大小（指一個執行緒的native空間）1.5以後是1M的預設大小
-XX:PermSize與-XX:MaxPermSize 方法區（永久代）的初始大小和最大值（但不是本地方法區）
-XX:NewRatio 老年代與新生代比率
-XX:SurvivorRatio Eden與Survivor的佔用比例。例如8表示，一個survivor區佔用 1/8 的Eden記憶體，即1/10的新生代記憶體，為什麼不是1/9？因為我們的新生代有2個survivor，即S1和S22。所以survivor總共是佔用新生代記憶體的 2/10，Eden與新生代的佔比則為 8/10。
-XX:MaxHeapFreeRatio GC後，如果發現空閒堆記憶體佔到整個預估的比例小於這個值，則減小堆空間。
-XX:MinHeapFreeRatio GC後，如果發現空閒堆記憶體佔到整個預估的比例大於這個值，則增大堆空間。
-XX:NewSize 新生代大小
JVM區域總體分兩類，heap區和非heap區:
heap區又分：Eden Space（伊甸園）、Survivor Space(倖存者區)、Tenured Gen（老年代-養老區）。
非heap區又分：Code Cache(程式碼快取區)、Perm Gen（永久代）、Jvm Stack(Java虛擬機器棧)、Local Method Statck(本地方 法棧)。
HotSpot虛擬機器GC演算法採用分代收集演算法：
（1）、一個人（物件）出來（new 出來）後會在Eden Space（伊甸園）無憂無慮的生活，直到GC到來打破了他們平靜的生活。GC會逐一問清楚每個物件的情況，有沒有錢（此物件的引用）啊，因為GC想賺錢呀，有錢的才可以敲詐嘛。然後富人就會進入Survivor Space（倖存者區），窮人的就直接kill掉。
（2）、並不是進入Survivor Space（倖存者區）後就保證人身是安全的，但至少可以活段時間。GC會定期（可以自定義）會對這些人進行敲詐，億萬富翁每次都給錢，GC很滿意，就讓其進入了Genured Gen(養老區)。萬元戶經不住幾次敲詐就沒錢了，GC看沒有啥價值啦，就直接kill掉了。
（3）、進入到養老區的人基本就可以保證人身安全啦，但是億萬富豪有的也會揮霍成窮光蛋，只要錢沒了，GC還是kill掉。
分割槽的目的：
新生區由於物件產生的比較多並且大都是朝生夕滅的，所以直接採用標記-清理演算法。而養老區生命力很強，則採用複製演算法，針對不同情況使用不同演算法。
非heap區域中Perm Gen中放著類、方法的定義，jvm Stack區域放著方法引數、局域變數等的引用，方法執行順序按照棧的先入後出方式。
下面我們對每一個記憶體區域做詳細介紹。
Eden Space字面意思是伊甸園，物件被建立的時候首先放到這個區域，進行垃圾回收後，不能被回收的物件被放入到空的survivor區域。
Survivor Space倖存者區，用於儲存在eden space記憶體區域中經過垃圾回收後沒有被回收的物件。Survivor有兩個，分別為To Survivor、 From Survivor，這個兩個區域的空間大小是一樣的。執行垃圾回收的時候Eden區域不能被回收的物件被放入到空的survivor（也就是To Survivor，同時Eden區域的記憶體會在垃圾回收的過程中全部釋放），另一個survivor（即From Survivor）裡不能被回收的物件也會被放入這個survivor（即To Survivor），然後To Survivor 和 From Survivor的標記會互換，始終保證一個survivor是空的。
Eden Space和Survivor Space都屬於新生代，新生代中執行的垃圾回收被稱之為Minor GC（因為是對新生代進行垃圾回收，所以又被稱為Young GC），每一次Young GC後留下來的物件age加1。注：GC為Garbage Collection，垃圾回收。
Old Gen老年代，用於存放新生代中經過多次垃圾回收仍然存活的物件，也有可能是新生代分配不了記憶體的大物件會直接進入老年代。經過多次垃圾回收都沒有被回收的物件，這些物件的年代已經足夠old了，就會放入到老年代。當老年代被放滿的之後，虛擬機器會進行垃圾回收，稱之為Major GC。由於Major GC除併發GC外均需對整個堆進行掃描和回收，因此又稱為Full GC。
heap區即堆記憶體，整個堆大小=年輕代大小 + 老年代大小。堆記憶體預設為實體記憶體的1/64(<1GB)；預設空餘堆記憶體小於40%時，JVM就會增大堆直到-Xmx的最大限制，可以通過MinHeapFreeRatio引數進行調整；預設空餘堆記憶體大於70%時，JVM會減少堆直到-Xms的最小限制，可以通過MaxHeapFreeRatio引數進行調整。
下面我們來認識下非堆記憶體（非heap區）
Code Cache程式碼快取區，它主要用於存放JIT所編譯的程式碼。CodeCache程式碼緩衝區的大小在client模式下預設最大是32m，在server模式下預設是48m，這個值也是可以設定的，它所對應的JVM引數為ReservedCodeCacheSize 和 InitialCodeCacheSize，可以通過如下的方式來為Java程式設定。
-XX:ReservedCodeCacheSize=128m- 1
- 1
CodeCache快取區是可能被充滿的，當CodeCache滿時，後臺會收到CodeCache is full的警告資訊，如下所示：
“CompilerThread0” java.lang.OutOfMemoryError: requested 2854248 bytes for Chunk::new. Out of swap space?
注：JIT編譯器是在程式執行期間，將Java位元組碼編譯成平臺相關的二進位制程式碼。正因為此編譯行為發生在程式執行期間，所以該編譯器被稱為Just-In-Time編譯器。
Perm Gen全稱是Permanent Generation space，是指記憶體的永久儲存區域，因而稱之為永久代。這個記憶體區域用於存放Class和Meta的資訊，Class在被 Load的時候被放入這個區域。因為Perm裡儲存的東西永遠不會被JVM垃圾回收的，所以如果你的應用程式LOAD很多CLASS的話，就很可能出現PermGen space錯誤。預設大小為實體記憶體的1/64。