JVM内存结构优化

Author: xbox1994

MD/Java基础-JVM原理.md

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 ## JVM原理
-JVM本身是介于JAVA编译器和操作系统之间的程序，这个程序提供了一个无视操作系统和硬件平台的运行环境
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 ### Java内存区域的分配
-以1.8为例，内存区域如下：
+JVM虚拟机内存模型实现规范：
+
+![](https://github.com/xbox1994/2018-Java-Interview/raw/master/images/JVM规范.png)
 
-![](https://github.com/xbox1994/2018-Java-Interview/raw/master/images/j1.jpg)
 
 按线程是否共享分为以下区域：
 
 所有线程共享的数据区：
 
-1.	方法区（JVM规范中的一部分，并不是实际的实现）: 存储已被虚拟机加载的类信息、方法信息、常量、静态变量、字节码、JIT编译后的本地代码，并使用永久代来实现方法区。1.8中用元空间替代了永久代，元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存，元空间中存在JIT即时编译后的native代码，可能还存在短指针数据区CCS
-2.	堆区: 最大的一块区域，用于存放对象的区域，1.7之后常量池移到这里
+1.	方法区（JVM规范中的一部分，不是实际的实现）: 存储每一个类的结构信息（运行时常量池、静态变量、方法数据、构造函数和普通方法的字节码、JIT编译后的代码)，没有要求使用垃圾回收因为回收效率太低
+2.	堆区: 最大的一块区域，是大部分类实例、对象、数组分配内存的区域，没有限制只能将对象分配在堆，所以出现逃逸分析的技术
 
 每个线程都会有一块私有的数据区： 
 
-1.	虚拟机栈: 每个方法执行时在其中创建一个栈帧，用于存储局部变量、操作数栈、动态链接、方法出口等信息
+1.	虚拟机栈: 虚拟机栈与线程同时创建，每个方法在执行时在其中创建一个栈帧，用于存储局部变量、操作数栈、动态链接、方法返回地址。正常调用完成后恢复调用者的局部变量表、操作数栈、递增程序计数器来跳过刚才执行的指令，或抛出异常不将返回值返回给调用者
 2.	本地方法栈: 功能与虚拟机栈相同，为native方法服务
-3.	程序计数器: 存放当前正在执行的指令的地址
+3.	pc寄存器: 任意时刻线程只会执行一个方法的代码，如果不是native的，就存放当前正在执行的字节码指令的地址，如果是native，则是undefined
+
+以HotSpot虚拟机实现为例，Java8中内存区域如下：
+
+![](https://github.com/xbox1994/2018-Java-Interview/raw/master/images/JVM1.8.png)
 
-直接内存：
+与规范中的区别：
 
-* 直接内存并非Java标准。
-* JDK1.4 加入了新的 NIO 机制，目的是防止 Java 堆 和 Native 堆之间往复的数据复制带来的性能损耗，此后 NIO 可以使用 Native 的方式直接在 Native 堆分配内存。
-* 直接内存区域是全局共享的内存区域。
+1.  直接内存：非Java标准，是JVM以外的本地内存，在Java4出现的NIO中，为了防止Java堆和Native堆之间往复的数据复制带来的性能损耗，此后NIO可以使用Native的方式直接在Native堆分配内存。JDK中有一种基于通道（Channel）和缓冲区（Buffer）的内存分配方式，将由C语言实现的native函数库分配在直接内存中，用存储在JVM堆中的DirectByteBuffer来引用。
+2.	元数据区（方法区的实现）：Java7以及之前是使用的永久代来实现方法区，大小是在启动时固定的，GC。Java8中用元空间替代了永久代，元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存，但是也能进行GC。元空间存储JIT即时编译后的native代码，可能还存在短指针数据区CCS
+3.	堆区: Java7之后运行时常量池从方法区移到这里，为Java8移除永久带的做好准备
 
 ### Java对象不都是分配在堆上
 还能分配在栈上