jvm(1)---java内存结构

jvm主要由三个子系统构成：类加载子系统，运行时数据区，执行引擎

运行时数据区主要包括：

1.本地方法栈：登记native方法，执行时加载本地方法库

2.程序计数器：就是一个指针，用来存储指向下一条执行指令的地址，也就是即将要执行的指令代码，是一个非常小得空间，可以忽略不计。

3.java栈：java线程执行方法的内存模型，一个线程对应一个栈，每个方法在执行时都会创建一个栈帧，用于存储局部变量表（引用），操作数栈，动态链接，方法出口等信息，不存在垃圾回收问题，生命周期和线程一致，线程结束该栈就释放。可以通过-Xss来设置栈空间。

4.方法区：类的所有字段和方法字节码，以及一些特殊的方法，构造函数，接口定义，所有定义的方法的信息都存放在这。此外还包括静态变量，常量，运行时常量池

5.java堆：虚拟机启动时创建，用于存放对象实例，几乎所有的对象都在堆上面分配内存，当对象无法在该空间申请到内存就会抛出OutMemoryError异常，同时也是垃圾回收器主要管理的区域，可以通过-Xmx/Xms来设置最大/最小堆

 其中1.2.3都是线程私有，4.5线程共享

 

线程私有java栈图解：

 

java堆详解：

新生代：类诞生、成长、消亡的区域，一个类在这里产生，应用，最后被垃圾回收器收集，结束生命。
新生代分为两部分： 伊甸园区（Eden space：亚当，夏娃造人，这名字取得还是很有意义的）和幸存者区（Survivor pace） ，所有的类都是在伊甸园被new出来的。幸存区有两个： 0区（Survivor 0 space（From））和1区（Survivor 1 space（To））。当伊甸园的空间用完时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收(Minor GC)，将伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。然后将伊甸园中的剩余对象移动到幸存From。若幸From也满了，再对该区进行垃圾回收，然后移动到To。From到To操作一次，还存在To中的对象就相当于长了一岁，默认是15岁，如果到了15岁都还存在有引用，那么就放入老年代，可以用过-XX:MaxTenuringThreshold来设置这个年龄

老年代：新生代经过多次GC仍然存活的对象移动到老年区。若老年区也满了，那么这个时候将产生FullGC，进行老年区的内存清理。若老年区执行了Full GC之后发现依然无法进行对象的保存，就会产生OOM异常“OutOfMemoryError”。可以同过减少FullGC来提高jvm性能

永久代（元数据）：jdk1.8元数据区取代了永久代，本质和永久代类似，都是对JVM规范中方法区的实现，区别在于元数据区并不在虚拟机中，而是使用本地物理内存，永久代在虚拟机中，永久代逻辑结构上属于堆，但是物理上不属于堆，堆大小=新生代+老年代。元数据区也有可能发生OutOfMemory异常。
Jdk1.6及之前： 有永久代, 常量池在方法区
Jdk1.7：有永久代，但已经逐步“去永久代”，常量池在堆
Jdk1.8及之后： 无永久代，常量池在元空间
元数据区的动态扩展，默认–XX:MetaspaceSize值为21MB的高水位线。一旦触及则Full GC将被触发并卸载没有用的类（类对应的类加载器不再存活），然后高水位线将会重置。新的高水位线的值取决于GC后释放的元空间。如果释放的空间少，这个高水位线则上升。如果释放空间过多，则高水位线下降。

 

使用-XX:+PrintGCDetails参数打印GC日志，运行下面代码：

package jvm;

/**
 * @author: create by nijunyang
 * @date:2019/6/19
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args)
    {
        byte[] bytes1 = new byte[62000*1024];
        byte[] bytes2 = new byte[10240*1024];
        byte[] bytes3 = new byte[30000*1024];
//        byte[] bytes4 = new byte[28000*1024];
//        byte[] bytes5 = new byte[10240*1024];
    }
}

 可以看到伊甸园区只有65536K，byte1->62000K 大对象被直接移入了老年代，因为 Survivor区大小无法存放该对象，所以在yong gc的时候直接将该对象放入老年代，

我们也可以通过设置-XX:PretenureSizeThreshold= 60000，使得创建大于60000字节的对象直接放入老年代。但是该参数只在Serial 和ParNew两个垃圾收集器下面生效

byte2，byte3依然在伊甸园

 

放开bytes4之后会发现From区也有占用了99%，差不多就是bytes2的大小，说明bytes2移入了From，byte3也移入了老年代（byte1+byte3 = 92000K）