一、jvm簡單結構圖

　　1、jvm內存對象分配整體流程：

　　1、類加載子系統和方法區

　　　　類加載子系統負責從文件系統或者網絡中加載Class信息，加載的類信息存放於一塊稱為方法區的內存空間。除了類的信息外，

　　　　方法區中可能還會存放運行時常量池信息，包括字符串字面量和數字常量（這部分常量信息是Class文件中常量池部分的內存映射）。

　　2、java堆

　　　　堆空間在jvm啟動的時候即根據設置（後續 jvm參數調優）創建，是java程序中最主要的內存工作區域。堆空間是所有線程共享的。

　　　　jvm分配對象，一般來說，new個新對象，都是分配在堆空間的。其實這也不是絕對的，存在部分對象的分配是在棧上以及TLAB中。

　　　　對象分配流程圖：

　　上圖：如果開啟棧上分配，JVM會先進行棧上分配，如果沒有開啟棧上分配或則不符合條件的則會進行TLAB分配，如果TLAB分配不成功，再嘗試在eden區分配，如果對象滿足了直接進入老年代的條件^①，那就直接分配在老年代。

①：大對象可直接進入老年代

　　大對象是指需要大量的連續的內存空間的java對象，典型的例子就是N長的字符串和數組。大對象在分配的時候，很糾結，很可能會出現提前觸發GC來獲取到足夠的連續的空間來分配他們。JVM提供了一個值參數: -XX:PreteenureSizeThreshold參數，讓對象大於這個參數時直接進入老年代分配。這樣做，可以避免年輕代Eden和兩個Survivor區域發生大量的內存復制，提高效率。

　　　2.1、棧上分配

在JVM中，堆是線程共享的，因此堆上的對象對於各個線程都是共享和可見的，只要持有對象的引用，就可以訪問堆中存儲的對象數據。虛擬機的垃圾收集系統可以回收堆中不再使用的對象，
但對於垃圾收集器來說，無論篩選可回收對象，還是回收和整理內存都需要耗費時間。
如果確定一個對象的作用域不會逃逸出方法之外，那可以將這個對象分配在棧上，這樣，對象所占用的內存空間就可以隨棧幀出棧而銷毀。在一般應用中，不會逃逸的局部對象所占的比例很大，
如果能使用棧上分配，那大量的對象就會隨著方法的結束而自動銷毀了，無須通過垃圾收集器回收，可以減小垃圾收集器的負載。
JVM允許將線程私有的對象打散分配在棧上，而不是分配在堆上。分配在棧上的好處是可以在函數調用結束後自行銷毀，而不需要垃圾回收器的介入，從而提高系統性能。
 

　　棧上分配的技術基礎：
　　　　一是逃逸分析：逃逸分析的目的是判斷對象的作用域是否有可能逃逸出函數體。關於逃逸分析的問題可以看我另一篇文章：

　　　　二是標量替換：允許將對象打散分配在棧上，比如若一個對象擁有兩個字段，會將這兩個字段視作局部變量進行分配。

只能在server模式下才能啟用逃逸分析，參數-XX:DoEscapeAnalysis啟用逃逸分析，參數-XX:+EliminateAllocations開啟標量替換（默認打開）。選項-XX:+PrintEscapeAnalysis查看逃逸分析的篩選結果。

註意：在部分JDK1.6版本和後續的JDK版本(64位系統)中，-client參數已經不起作用了，Server模式成為唯一

　　2.2、TLAB分配

TLAB的全稱是Thread Local Allocation Buffer，即線程本地分配緩存區，這是一個線程專用的內存分配區域。 
由於對象一般會分配在堆上，而堆是全局共享的。因此在同一時間，可能會有多個線程在堆上申請空間。因此，每次對象分配都必須要進行同步（虛擬機采用CAS配上失敗重試的方式保證更新操作的原子性），
而在競爭激烈的場合分配的效率又會進一步下降。JVM使用TLAB來避免多線程沖突，在給對象分配內存時，每個線程使用自己的TLAB，這樣可以避免線程同步，提高了對象分配的效率。 
TLAB本身占用eEden區空間，在開啟TLAB的情況下，虛擬機會為每個Java線程分配一塊TLAB空間。參數-XX:+UseTLAB開啟TLAB，默認是開啟的。TLAB空間的內存非常小，
缺省情況下僅占有整個Eden空間的1%，當然可以通過選項-XX:TLABWasteTargetPercent設置TLAB空間所占用Eden空間的百分比大小。 
由於TLAB空間一般不會很大，因此大對象無法在TLAB上進行分配，總是會直接分配在堆上。TLAB空間由於比較小，因此很容易裝滿。比如，一個100K的空間，已經使用了80KB，
當需要再分配一個30KB的對象時，肯定就無能為力了。這時虛擬機會有兩種選擇，第一，廢棄當前TLAB，這樣就會浪費20KB空間；第二，將這30KB的對象直接分配在堆上，保留當前的TLAB，
這樣可以希望將來有小於20KB的對象分配請求可以直接使用這塊空間。實際上虛擬機內部會維護一個叫作refill_waste的值，當請求對象大於refill_waste時，會選擇在堆中分配，
若小於該值，則會廢棄當前TLAB，新建TLAB來分配對象。這個閾值可以使用TLABRefillWasteFraction來調整，它表示TLAB中允許產生這種浪費的比例。默認值為64，
即表示使用約為1/64的TLAB空間作為refill_waste。默認情況下，TLAB和refill_waste都會在運行時不斷調整的，使系統的運行狀態達到最優。
如果想要禁用自動調整TLAB的大小，可以使用-XX:-ResizeTLAB禁用ResizeTLAB，並使用-XX:TLABSize手工指定一個TLAB的大小。 
-XX:+PrintTLAB可以跟蹤TLAB的使用情況。一般不建議手工修改TLAB相關參數，推薦使用虛擬機默認行為。

　　3、java棧

　　每一個java虛擬機線程都有一個私有的java棧，一個線程的java棧在線程創建的時候被創建，java棧中保存著幀信息，

　　java棧中保存著局部變量、方法參數，同時和java方法的調用、返回密切相關。

　　4、垃圾回收

　　垃圾回收系統是java虛擬機的重要組成部分，垃圾回收器可以對方法區、java堆和直接內存進行回收。其中，java堆是垃圾收集器的工作重點。和C/C++不同，java中所有的對象空間釋放都是隱式的，也就是說，java中沒有類似free()或者delete()這樣的函數釋放指定的內存區域。對於不再使用的垃圾對象，垃圾回收系統會在後臺默默工作，默默查找、標識並釋放垃圾對象，完成包括java堆、方法區和直接內存中的全自動化管理。

　　5、執行引擎

執行引擎是java虛擬機的最核心組件之一，它負責執行虛擬機的字節碼，現代虛擬機為了提高執行效率，會使用即時編譯(just in time)技術將方法編譯成機器碼後再執行。
Java HotSpot Client VM(-client)，為在客戶端環境中減少啟動時間而優化的執行引擎；本地應用開發使用。（如：eclipse）
Java HotSpot Server VM(-server)，為在服務器環境中最大化程序執行速度而設計的執行引擎。應用在服務端程序。（如：tomcat）
Java HotSpot Client模式和Server模式的區別當虛擬機運行在-client模式的時候,使用的是一個代號為C1的輕量級編譯器, 
而-server模式啟動的虛擬機采用相對重量級,代號為C2的編譯器.
 C2比C1編譯器編譯的相對徹底,服務起來之後,性能更高JDK安裝目錄/jre/lib/（x86、i386、amd32、amd64）/jvm.cfg文件中的內容，
-server和-client哪一個配置在上，執行引擎就是哪一個。如果是JDK1.5版本且是64位系統應用時，-client無效。
--64位系統內容
　　-server KNOWN
　　-client IGNORE
--32位系統內容
　　-server KNOWN
　　-client KNOWN
註意：在部分JDK1.6版本和後續的JDK版本(64位系統)中，-client參數已經不起作用了，Server模式成為唯一

二、對象分代結構

　　JVM根據對象存活周期的不同，將堆分成幾個不同的結構區域，一般來說是分為：新生代（young）、老年代（old）、永久代（permanent）。

　　2.1、為什麽要進行分代

　　　　堆內存是虛擬機管理的最大的一塊內存區域，也是垃圾回收最為頻繁的區域。程序運行時的所有對象實例都在這裏保存。內存分代管理就是為對象的內存分配和銷毀回收提高效率。試想一下，如果不進行分代劃分，所有的對象都放在一起，那些新生的和一些 　　　　生命周期很長的都在一起，每次進行GC的時候，都必須得掃描遍歷全部的對象，這個過程是十分耗費資源的，會嚴重的影響GC的效率。

　　　　有了內存的分代，會大大提升垃圾回收的效率。新生成的對象在新生代中分配內存，經過幾次的垃圾回收依然存活下來的就存放到老年代中，永久代中存放靜態屬性以及類信息等。新生代中的對象，生命周期最短，相對的來說GC的頻率就很高。老年代的生命

　　　　周期較長，不需要進行頻繁的內存回收。永久代基本不需要進行回收操作。當然了，回收機制是可以根據不同代的特點來選擇合適的垃圾回收算法的。

　　2.2、內存分代

　　　　 JVM將內存分為新生代（Eden、Survivor：From和To）、老年代以及永久代。永久代中主要存放靜態變量、常量以及類信息等，基本不進行垃圾回收。新生代和老年代是垃圾回收的主要區域。

　　　　 內存的分代示意圖如下：

　　　　2.2.1、新生代

　　　　　　新生代是程序運行過程中，大部分新生成的對象分配的區域。新生代對象，生命周期很短，垃圾回收相當的頻繁，一般，一次的垃圾回收，能回收掉70-90的空間，回收效率很高。

　　　　　　新生代分為三塊：一塊較大的Eden區和兩塊較小的Survivor區（兩塊大小相同），默認的大小比率為8:1:1，劃分的目的是因為Hotspot采用復制算法來回收新生代，設置這個比率充分利用內存空間，減少浪費。

　　　　　　Eden區分配新生成的對象（大對象出外，上面有提及），當Eden區沒有足夠的空間去分配新對象的時候，出發一次minor GC。

　　　　　　程序運行中，To區域始終需要保持空狀態，對象保存在Eden和From區域。新生成對象首先是存放在Eden區域的，當觸發Minor GC的時候，將Eden中幸存對象拷貝到From區域中並且年齡加1，然後檢查To區域已有

　　　　　　對象是否可達可用，如若不需要了，對其進行一次清理，幸存的對象年齡加1。將From區域的對象拷貝過來，最後交換From與To的名稱。保持To區域的空。

　　　 2.2.2、老年代

　　　　　　新生代young中，經過了多次的GC後還能幸存下來的對象（具體的多少次，可進行設置閾值控制，默認15），進入老年代中。老年代中的對象，生命周期長，GC的頻率低，並且回收的效率上也相對較低。

　　　 2.2.3、永久代

　　　　　　永久代中存儲的是類信息、常量、靜態變量等數據。一般不進行GC。

jvm對象內存分配