【笔记】深入理解JVM机制

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JVM 运⾏流程图

JVM 中内存区域划分

方法区 / 元数据区

堆

栈

程序计数器

本地方法栈

内存区域总结

JVM 中类加载过程

双亲委派模型

JVM 中的垃圾回收机制

找到垃圾

引用计数 (Python,PHP)

可达性分析(Java)

回收垃圾

标记清除

复制算法

标记整理

堆的新生代和老生代

JVM 运⾏流程图

JVM 中内存区域划分

一个运行起来的Java进程，就是一个JVM虚拟机，就需要从操作系统申请一块内存，然后把这个内存，划分成不同区域，每个区域都有不同的作用.

比如：学校这么大场地，就相当于申请了一大块内存空间.

方法区 / 元数据区

jdk1.7及其以前叫做方法区；从jdk1.8开始叫做元数据区.

元数据区存储内容：用来存储被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量. (这里存储的是类对象, .class文件，加载到内存之后，就成了类对象）

堆

堆存储的内容：程序创建的所有对象都保存在堆里.（就是代码new的对象）

堆⾥⾯分为两个区域：新⽣代和⽼⽣代.

具体在垃圾回收机制里说明!!!

栈

栈存储的内容：代码执行过程中，方法之间的调用关系.（a->b->c）

每个栈帧里就包含了方法的入口，方法的返回的位置，方法的形参，方法的返回值，局部变量......等

程序计数器

程序计数器是一块比较小的空间，主要就是存放一个“地址”，下一条要执行的指令，在内存中的哪个地方.

刚开始调用方法，程序计数器，记录的就是方法入口的地址；随着一条一条的执行指令，每执行一条，程序计数器的值就会自动更新，去指向下一条指令.

class Test{

    public void a(){...}
    public void b(){...}
}

这里的方法a 和方法b都会被编译成二进制的指令，就会被放到.class文件中.

本地方法栈

本地方法栈，指的是使用nativa关键字修饰的方法；这个方法不是使用Java实现的，而是在JVM内部通过C++代码实现的. （JVM内部的C++代码调关系）

内存区域总结

JVM，是一个运行Java进程，一个进程可以包含多个线程，内存区域有如何划分？

虚拟机栈及程序计数器，都是每个线程都有一份.

堆和元数据区在jvm进程中只有一份，线程共享.

JVM 有10个线程，就会有10个虚拟机栈，也会有10个程序计数器.

JVM 中类加载过程

对于一个类来说，它的生命周期如下：

课本上和官方文档把这个类加载的过程，主要是分成了五个部分.

1.加载. 找到.class文件，打开文件，读取文件内容. 代码中，会给定某个类的“全限定类名”，jvm就会根据这个类名，在一些指定的目录范围内查找. (全限定类名：java.lang.Sring 、java.util.ArrayList)

2.验证. 检验 .class 文件是一个二进制的格式.(某个字节，都是有特定的含义）

java8规范要求：Chapter 4. The class File Format

3. 准备. 给类对象分配内存空间，这里只是分配内存空间，还没有初始化呢，此时这个空间上的内存数值，全是0.

4.解析. 针对类对象中包含的字符串常量进行处理，进行一些初始化操作. java代码中用到的字符串常量，在编译之后也会进入到.class文件中.

比如： final String str = "test".

在.class文件的二进制指令中，也会有一个 str 这样的引用被创建出来；由于应用本质上保存的是一个变量的地址，在 .class文件是一个文件，不涉及到内存地址,就会先设置成一个“文件的偏移量”通过偏移量，就能找到“test”这个字符串所在的位置.（真正被加载到内存的时候，再把这个偏移量替换成真正的内存地址）