Update 方法区+堆

Author: Snailclimb

Java/可能是把Java内存区域讲的最清楚的一篇文章.md

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+## 写在前面(常见面试题)
 
-## 写在前面（常见面试题）
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-### 基本问题：
+### 基本问题
 
 - **介绍下 Java 内存区域（运行时数据区）**
 - **Java 对象的创建过程（五步，建议能默写出来并且要知道每一步虚拟机做了什么）**
 - **对象的访问定位的两种方式（句柄和直接指针两种方式）**
 
-### 拓展问题:
+### 拓展问题
 
 - **String类和常量池**
 - **8种基本类型的包装类和常量池**
 
 
-## 1   概述
+## 一 概述
 
 对于 Java 程序员来说，在虚拟机自动内存管理机制下，不再需要像C/C++程序开发程序员这样为内一个 new 操作去写对应的 delete/free 操作，不容易出现内存泄漏和内存溢出问题。正是因为 Java 程序员把内存控制权利交给 Java 虚拟机，一旦出现内存泄漏和溢出方面的问题，如果不了解虚拟机是怎样使用内存的，那么排查错误将会是一个非常艰巨的任务。
 
 
-## 2 运行时数据区域
-Java 虚拟机在执行 Java 程序的过程中会把它管理的内存划分成若干个不同的数据区域。
-![](https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-3/JVM运行时数据区域.png)
+## 二 运行时数据区域
+Java 虚拟机在执行 Java 程序的过程中会把它管理的内存划分成若干个不同的数据区域。JDK. 1.8 和之前的版本略有不同，下面会介绍到。
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+**JDK 1.8之前：**
 
-这些组成部分一些是线程私有的，其他的则是线程共享的。
+<div align="center">  
+<img src="https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-3/JVM运行时数据区域.png" width="600px"/>
+</div>
+**JDK 1.8 ：**
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+<div align="center">  
+<img src="https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-3Java运行时数据区域JDK1.8.png" width="600px"/>
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 **线程私有的：**
 
@@ -48,11 +55,11 @@ Java 虚拟机在执行 Java 程序的过程中会把它管理的内存划分成
 1. 字节码解释器通过改变程序计数器来依次读取指令，从而实现代码的流程控制，如：顺序执行、选择、循环、异常处理。
 2. 在多线程的情况下，程序计数器用于记录当前线程执行的位置，从而当线程被切换回来的时候能够知道该线程上次运行到哪儿了。
 
-**注意：程序计数器是唯一一个不会出现OutOfMemoryError的内存区域，它的生命周期随着线程的创建而创建，随着线程的结束而死亡。**
+**注意：程序计数器是唯一一个不会出现 OutOfMemoryError 的内存区域，它的生命周期随着线程的创建而创建，随着线程的结束而死亡。**
 
 ### 2.2 Java 虚拟机栈
 
-**与程序计数器一样，Java虚拟机栈也是线程私有的，它的生命周期和线程相同，描述的是 Java 方法执行的内存模型。**
+**与程序计数器一样，Java虚拟机栈也是线程私有的，它的生命周期和线程相同，描述的是 Java 方法执行的内存模型，每次方法调用的数据都是通过栈传递的。**
 
 **Java 内存可以粗糙的区分为堆内存（Heap）和栈内存(Stack),其中栈就是现在说的虚拟机栈，或者说是虚拟机栈中局部变量表部分。** （实际上，Java虚拟机栈是由一个个栈帧组成，而每个栈帧中都拥有：局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口信息。）
 
@@ -65,6 +72,17 @@ Java 虚拟机在执行 Java 程序的过程中会把它管理的内存划分成
 
 Java 虚拟机栈也是线程私有的，每个线程都有各自的Java虚拟机栈，而且随着线程的创建而创建，随着线程的死亡而死亡。
 
+**扩展：那么方法/函数如何调用？**
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+Java 栈可用类比数据结构中栈，Java 栈中保存的主要内容是栈帧，每一次函数调用都会有一个对应的栈帧被压入Java栈，每一个函数调用结束后，都会有一个栈帧被弹出。
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+Java方法有两种返回方式：
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+1. return 语句。
+2. 抛出异常。
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+不管哪种返回方式都会导致栈帧被弹出。
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 ### 2.3 本地方法栈
 
 和虚拟机栈所发挥的作用非常相似，区别是： **虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法 （也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务。** 在 HotSpot 虚拟机中和 Java 虚拟机栈合二为一。
@@ -78,23 +96,23 @@ Java 虚拟机所管理的内存中最大的一块，Java 堆是所有线程共
 
 Java 堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此也被称作**GC堆（Garbage Collected Heap）**.从垃圾回收的角度，由于现在收集器基本都采用分代垃圾收集算法，所以Java堆还可以细分为：新生代和老年代：再细致一点有：Eden空间、From Survivor、To Survivor空间等。**进一步划分的目的是更好地回收内存，或者更快地分配内存。**
 
-![](https://user-gold-cdn.xitu.io/2018/8/25/16570344a29c3433?w=599&h=250&f=png&s=8946)
+<div align="center">  
+<img src="https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-3堆结构.png" width="400px"/>
+</div>
 
-**在 JDK 1.8中移除整个永久代，取而代之的是一个叫元空间（Metaspace）的区域（永久代使用的是JVM的堆内存空间，而元空间使用的是物理内存，直接受到本机的物理内存限制）。**
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-推荐阅读：
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-- 《Java8内存模型—永久代(PermGen)和元空间(Metaspace)》：[http://www.cnblogs.com/paddix/p/5309550.html](http://www.cnblogs.com/paddix/p/5309550.html)
+上图所示的 eden区、s0区、s1区都属于新生代，tentired 区属于老年代。大部分情况，对象都会首先在 Eden 区域分配，在一次新生代垃圾回收后，如果对象还存活，则会进入 s0 或者 s1，并且对象的年龄还会加 1(Eden区->Survivor 区后对象的初始年龄变为1)，当它的年龄增加到一定程度（默认为15岁），就会被晋升到老年代中。对象晋升到老年代的年龄阈值，可以通过参数 `-XX:MaxTenuringThreshold` 来设置。
 
 ### 2.5 方法区
 
 **方法区与 Java 堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已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。虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫做 Non-Heap（非堆），目的应该是与 Java 堆区分开来。**
 
 HotSpot 虚拟机中方法区也常被称为 **“永久代”**，本质上两者并不等价。仅仅是因为 HotSpot 虚拟机设计团队用永久代来实现方法区而已，这样 HotSpot 虚拟机的垃圾收集器就可以像管理 Java 堆一样管理这部分内存了。但是这并不是一个好主意，因为这样更容易遇到内存溢出问题。
 
+**相对而言，垃圾收集行为在这个区域是比较少出现的，但并非数据进入方法区后就“永久存在”了。**
 
+JDK 1.8 的时候，方法区被彻底移除了（JDK1.7就已经开始了），取而代之是元空间，元空间使用的是直接内存。
 
-**相对而言，垃圾收集行为在这个区域是比较少出现的，但并非数据进入方法区后就“永久存在”了。**
+我们可以使用参数： `-XX:MetaspaceSize ` 来指定元数据区的大小。与永久区很大的不同就是，如果不指定大小的话，随着更多类的创建，虚拟机会耗尽所有可用的系统内存。
 
 ### 2.6 运行时常量池
 
@@ -107,23 +125,19 @@ HotSpot 虚拟机中方法区也常被称为 **“永久代”**，本质上两
 ![](http://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/18-9-14/26038433.jpg)
 ——图片来源：https://blog.csdn.net/wangbiao007/article/details/78545189
 
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-推荐阅读：
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-- 《Java 中几种常量池的区分》： [https://blog.csdn.net/qq_26222859/article/details/73135660](https://blog.csdn.net/qq_26222859/article/details/73135660)
+推荐阅读：《Java 中几种常量池的区分》： [https://blog.csdn.net/qq_26222859/article/details/73135660](https://blog.csdn.net/qq_26222859/article/details/73135660)
 
 
 ### 2.7 直接内存
 
-直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是虚拟机规范中定义的内存区域，但是这部分内存也被频繁地使用。而且也可能导致 OutOfMemoryError 异常出现。
+**直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是虚拟机规范中定义的内存区域，但是这部分内存也被频繁地使用。而且也可能导致 OutOfMemoryError 异常出现。**
 
-JDK1.4中新加入的 **NIO(New Input/Output) 类**，引入了一种基于**通道（Channel）** 与**缓存区（Buffer）** 的 I/O 方式，它可以直接使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在 Java 堆中的 DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作。这样就能在一些场景中显著提高性能，因为**避免了在 Java 堆和 Native 堆之间来回复制数据**。
+JDK1.4 中新加入的 **NIO(New Input/Output) 类**，引入了一种基于**通道（Channel）** 与**缓存区（Buffer）** 的 I/O 方式，它可以直接使用 Native 函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在 Java 堆中的 DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作。这样就能在一些场景中显著提高性能，因为**避免了在 Java 堆和 Native 堆之间来回复制数据**。
 
 本机直接内存的分配不会收到 Java 堆的限制，但是，既然是内存就会受到本机总内存大小以及处理器寻址空间的限制。
 
 
-## 3 HotSpot 虚拟机对象探秘
+## 三 HotSpot 虚拟机对象探秘
 通过上面的介绍我们大概知道了虚拟机的内存情况，下面我们来详细的了解一下 HotSpot 虚拟机在 Java 堆中对象分配、布局和访问的全过程。
 
 ### 3.1 对象的创建
@@ -326,8 +340,7 @@ i4=i5+i6   true
 
 语句i4 == i5 + i6，因为+这个操作符不适用于Integer对象，首先i5和i6进行自动拆箱操作，进行数值相加，即i4 == 40。然后Integer对象无法与数值进行直接比较，所以i4自动拆箱转为int值40，最终这条语句转为40 == 40进行数值比较。
 
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-**参考：**
+## 参考
 
 - 《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践（第二版》
 - 《实战java虚拟机》