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Jvm内存结构

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虚拟机运行时的数据区

对于这五个区域我大概做一个大概介绍:

  1. 程序计数器（program counter register）:线程私有，一块较小的内存空间，可以看作当前线程所执行的字节码的行号指示器。由于java虚拟机是采用多线程，通过线程切换获得时间片得到cpu的控制权。为了线程切换后能恢复到正确的执行位置。

  2. 虚拟机栈: 线程私有，生命周期与线程相同，虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型，每个方法在执行时会形成一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息，一个方法从调用到执行完毕，就是一个栈帧从进栈到出栈的过程。通过 -Xss控制大小，如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，会抛出StatckOverflowError。通过递归死锁会引发这种问题。

  3. 本地方法栈: 线程私有，作用于Java虚拟机栈类似，只不过Java虚拟机栈执行Java方法，而本地方法栈运行本地的Native方法。

  4. 堆（heap），所有线程共享，Java虚拟机管理的最大的一块内存区域，用于存放对象实例。也就是说对象的出生和回收都是在这个区域进行的。堆分为初生代（Young Gen）和老年代（Tenured Gen），比例默认为1:2，而初生代又分为Eden和From和To三个区域，比例默认为8:1:1，通过-Xmx和-Xms控制大小，如果内存不足会抛OutOfMemoryError。通过GC释放

  5. 方法区：线程共享，用于存储已经被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。在1.7及之前方法区是由永久代实现的(HotSpot虚拟机)，1.8开始由元空间（MetaDataSpace）实现。

  • Young GC
    Eden Space 满了 ；Survivor Space 满了

  • Full GC
    老年代满了；持久代满了

    1
    jstat –gcutil  进程ID  刷新时间（可以实时监控jvm 的gc情况)

JDK1.7和JDK1.8的内存结构比较

JDK1.7内存结构

方法区: 也叫持久代，通过-XXMaxPerSize控制大小，当方法区无法满足内存分配需求时也会抛出OutOfMemoryError。特别注意动态代理子类，在运行期会创建很多新的子类，导致空间不足。

运行时常量池：在JDK1.7中，是运行时常量池是方法区的一部分，用于存放编译期生成的各种字符变量和符号引用。其实除了运行时常量池，还有字符串常量池，class常量池

JDK1.8内存结构

JDK1.8与1.7最大的区别是1.8将永久代取消，取而代之的是元空间，在1.8中方法区是由元空间来实现，所以原来属于方法区的运行时常量池就属于元空间了。

元空间属于本地内存，所以元空间的大小仅受本地内存限制，但是可以通过-XX:MaxMetaspaceSize进行增长上限的最大值设置，默认值为4G，元空间的初始空间大小可以通过-XX:MetaspaceSize进行设置，默认值为20.8M，还有一些其他参数可以进行设置，元空间大小会自动进行调整.

对象分配规则：

  1. 对象优先分配在Eden区，如果Eden区没有足够的空间时，虚拟机执行一次Minor GC。

  2. 大对象直接进入老年代（大对象是指需要大量连续内存空间的对象）。这样做的目的是避免在Eden区和两个Survivor区之间发生大量的内存拷贝（新生代采用复制算法收集内存）。

  3. 长期存活的对象进入老年代。虚拟机为每个对象定义了一个年龄计数器，如果对象经过了1次Minor GC那么对象会进入Survivor区，之后每经过一次Minor GC那么对象的年龄加1，直到达到阀值对象进入老年区。

  4. 动态判断对象的年龄。如果Survivor区中相同年龄的所有对象大小的总和大于Survivor空间的一半，年龄大于或等于该年龄的对象可以直接进入老年代。

  5. 空间分配担保。每次进行Minor GC时，JVM会计算Survivor区移至老年区的对象的平均大小，如果这个值大于老年区的剩余值大小则进行一次Full GC，如果小于检查HandlePromotionFailure设置，如果true则只进行Monitor GC,如果false则进行Full GC。

这里要说明一下，要区分字符串常量池和运行时常量池:

  1. 在JDK1.7之前运行时常量池逻辑包含字符串常量池存放在方法区, 此时hotspot虚拟机对方法区的实现为永久代
  2. 在JDK1.7字符串常量池被从方法区拿到了堆中, 这里没有提到运行时常量池,也就是说字符串常量池被单独拿到堆,运行时常量池剩下的东西还在方法区, 也就是hotspot中的永久代
  3. 在JDK1.8 hotspot移除了永久代用元空间(Metaspace)取而代之, 这时候字符串常量池还在堆, 运行时常量池还在方法区, 只不过方法区的实现从永久代变成了元空间(Metaspace)

jdk1.8 默认GC

  1. 默认使用ParallelGC收集器，也就是在新生代使用Parallel Scavenge收集器，老年代使用ParallelOld收集器

JDK各个版本发布时间和版本名称

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