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JVM原理介绍( 二 )

JVM原理


1.2.4. 堆（Heap-线程共享）-运行时数据区
是被线程共享的一块内存区域，创建的对象和数组都保存在Java堆内存中，也是垃圾收集器进行垃圾收集的最重要的内存区域 。由于现代VM采用分代收集算法, 因此Java堆从GC的角度还可以细分为: 新生代(Eden区、From Survivor区和To Survivor区)和老年代 。
1.2.5. 方法区/永久代（线程共享）
即我们常说的永久代(Permanent Generation), 用于存储被JVM加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据. HotSpot VM把GC分代收集扩展至方法区, 即使用Java堆的永久代来实现方法区, 这样HotSpot的垃圾收集器就可以像管理Java堆一样管理这部分内存, 而不必为方法区开发专门的内存管理器(永久带的内存回收的主要目标是针对常量池的回收和类型的卸载, 因此收益一般很小) 。运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分 。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，还有一项信息是常量池（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，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 。Java虚拟机对Class文件的每一部分（自然也包括常量池）的格式都有严格的规定，每一个字节用于存储哪种数据都必须符合规范上的要求，这样才会被虚拟机认可、装载和执行 。
1.3. JVM运行时内存
Java堆从GC的角度还可以细分为: 新生代(Eden区、From Survivor区和To Survivor区)和老年代 。
 

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1.3.1. 新生代
是用来存放新生的对象 。一般占据堆的1/3空间 。由于频繁创建对象，所以新生代会频繁触发MinorGC进行垃圾回收 。新生代又分为 Eden区、ServivorFrom、ServivorTo三个区 。
1.3.1.1. Eden区
Java新对象的出生地（如果新创建的对象占用内存很大，则直接分配到老年代） 。当Eden区内存不够的时候就会触发MinorGC，对新生代区进行一次垃圾回收 。
1.3.1.2. ServivorFrom
上一次GC的幸存者，作为这一次GC的被扫描者 。
1.3.1.3. ServivorTo
保留了一次MinorGC过程中的幸存者 。
1.3.1.4. MinorGC的过程（复制->清空->互换）
MinorGC采用复制算法 。
1：eden、servicorFrom 复制到ServicorTo，年龄+1
首先，把Eden和ServivorFrom区域中存活的对象复制到ServicorTo区域（如果有对象的年龄以及达到了老年的标准，则赋值到老年代区），同时把这些对象的年龄+1（如果ServicorTo不够位置了就放到老年区）；
2：清空eden、servicorFrom
然后，清空Eden和ServicorFrom中的对象；
3：ServicorTo和ServicorFrom互换
最后，ServicorTo和ServicorFrom互换，原ServicorTo成为下一次GC时的ServicorFrom区 。
1.3.2. 老年代
主要存放应用程序中生命周期长的内存对象 。
老年代的对象比较稳定，所以MajorGC不会频繁执行 。在进行MajorGC前一般都先进行了一次MinorGC，使得有新生代的对象晋身入老年代，导致空间不够用时才触发 。当无法找到足够大的连续空间分配给新创建的较大对象时也会提前触发一次MajorGC进行垃圾回收腾出空间 。
MajorGC采用标记清除算法：首先扫描一次所有老年代，标记出存活的对象，然后回收没有标记的对象 。MajorGC的耗时比较长，因为要扫描再回收 。MajorGC会产生内存碎片，为了减少内存损耗，我们一般需要进行合并或者标记出来方便下次直接分配 。当老年代也满了装不下的时候，就会抛出OOM（Out of Memory）异常 。
1.3.3. 永久代
指内存的永久保存区域，主要存放Class和Meta（元数据）的信息,Class在被加载的时候被放入永久区域，它和和存放实例的区域不同,GC不会在主程序运行期对永久区域进行清理 。所以这也导致了永久代的区域会随着加载的Class的增多而胀满，最终抛出OOM异常 。
1.3.3.1. JAVA8与元数据
在Java8中，永久代已经被移除，被一个称为“元数据区”（元空间）的区域所取代 。元空间的本质和永久代类似，元空间与永久代之间最大的区别在于：元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存 。因此，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制 。类的元数据放入 native memory, 字符串池和类的静态变量放入java堆中，这样可以加载多少类的元数据就不再由MaxPermSize控制, 而由系统的实际可用空间来控制 。
1.4. 垃圾回收与算法
 
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