最近蠻閒，無代碼可擼，在北京地鐵程序員專線上看著一哥們兒在看周大神的書，腦海就開始回憶一下當時看那本書時，對它的理解。那首歌唱的好：“你的心有一道牆”，相信很多人在從事Java不久都會對JVM有種神祕感以及對那些人的膜拜，“他為啥那麼厲害，臥槽，他對JVM好熟，好屌好屌”。
那麼今天我就來談談我對他的理解。
首先，每當說起JVM大概都會想到Java虛擬機運行時數據區，那麼它是怎樣劃分的呢？話不多說，別跟一個直男程序員談理論扯理想，最愛看的就是圖（圖摘自互聯網）。
很多人粗略的將它分為堆區和非堆區，由上圖可以看出Java虛擬機在執行程序時會把他管理的內存劃分為不同的數據區。
堆
首先第一個想到的就是它了，在虛擬機啟動時就創建，一坨兒活躍在虛擬機所管理內存中的巨無霸（內存最大），被所有線程共享的內存區域，該區域唯一的目的就是存放對象實例，幾乎所有的對象實例以及數組都要在堆上分配，堆是虛擬機收集的主要區域，基本上都採用的是分代收集算法，分為：新生代、老年代，堆大小可通過-Xms、-Xmx控制，如果堆沒有內存來完成實例分配且也無法再擴展時，將會OOM。
新生代：新創建的對象在此分配，由於新生代中的對象屬於朝生夕死的，其回收算法採用的是複製算法，它由Eden區和兩個大小相等的From Survivor區、To Survivor區構成。當Minor GC時，Eden區存活的對象將被移到To Survivor區，而From Survivor區存活的對象根據其年齡決定，當年齡達到閥值（-XX:MaxTenuringThreshold可配，沒記錯的話默認15歲就老了）則會進入老年代，否則進入To Survivor區，虛擬機會清空Eden區和From Survivor區，最後將To Survivo區與From Survivor區互換角色來保證To Survivo區為空。
這裡只說下部分調整年輕代的配置，其它的大家可根據Sun文檔選擇合適自己的。
1)-XX:NewSize、-XX:MaxNewSize 設置年輕代的大小，建議兩個值設為一樣大，一般為整個堆大小的1/3或者1/4。
2)-XX:SurvivorRatio 設置Eden和Survivor的比值，默認8:1:1。
3)-XX:+PrintTenuringDistribution 用於顯示每次Minor GC時Survivor區中各個年齡段的對象的大小。
4)-XX:InitialTenuringThreshol和-XX:MaxTenuringThreshold用於設置晉升到老年代的對象年齡的最小值和最大值，每扛過一次Minor GC之後，年齡就加1。
5)-Xmn 設置年輕代大小 可代替1) 。整個JVM內存大小=年輕代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小為64m，所以增大年輕代後，將會減小年老代大小。此值對系統性能影響較大，官方推薦配置為整個堆的3/8。
老年代：存放的對象比較穩定，主要存放著那些扛過了好幾次Minor GC回收仍然還活著或者特別大（XX：PretenureSizeThreshold 可配）的對象，當老年代的連續空間無法分配給新進入的較大對象時，會觸發一次Full GC來騰出更多的空間，Full GC的代價很高，會造成Stop the world，所以要減少Full GC次數。老年代GC採用的是標記-清除或者標記-整理算法（根據收集器選擇）。
標記-清除算法：Mark-Sweep顧名思義算法分為標記和清除兩個步驟，虛擬機會先標記出所有需要回收的對象，在標記完成後統一回收它們。標記過程大概是：對對象進行可達性分析後，發現木有與GC Roots相連接的引用鏈，將會第一次被標記並會搞一次篩選活動，活動內容就是看看這個對象有沒有必要執行finalize方法，如果沒有覆蓋這個方法或者已經執行過這個方法，那麼虛擬機會認為沒有必要去執行。如果虛擬機認為有必要執行這個方法的話，這個對象就會去F-Queue裡待著等待一個finalizer線程去執行finalize方法，因為這個方法是脫離死亡的救命草；第二次標記是GC對F-Queue進行小規模標記，如果對象在finalize方法抓住了那根草（與GC Roots引用鏈上的任何一個對像關聯即可），那麼它將被移除即將回收的區域，如果沒有抓住那根草那麼它基本靠別自行車了。標記-清除算法有兩個不足點，第一就是它的兩個過程效率都不高，另一個就是空間問題，會產生大量不連續的內存碎片，會導致分配較大對象時無法申請到足夠的連續空間從而觸發一次GC。
複製算法：它的出現就是為了解決標記清除的不足，套路就是將內存劃分為兩個等量大小的塊兒，對象都在其中一塊兒上，當這一塊兒造完了就將存活的對象複製到另一塊兒上，然後將剛剛那塊兒一次清理掉，這樣就不需要考慮內存碎片問題，動動指針按順序非配就搞定了，實現簡單效率高，但是代價有點大內存直接幹了一半，適用於對象存活率低的區域，比如朝生夕死的新生代。
標記-整理算法：複製算法看起來很吊，但是對於對象存活率高的區域就顯得力不從心了，而且如果不想浪費一半的空間的話，就需要進行空間分配擔保（抵押貸款），所以老年代不能這麼搞，進而出現了標記-整理算法，套路跟標記-清除一樣，只是不直接清理可回收的對象，而是存活的往一邊兒移動，然後根據分界線去幹掉另一邊兒，可以看出該算法要進行對象的移動，成本相對略高，但好處則是不會產生內存碎片。
方法區
方法區多數人認為的永久代，方法區與堆一樣是線程共享的內存區域，類使用要經過加載、連接（驗證、準備、解析）和初始化，加載後的類信息就存在方法區特定的數據結構中，主要包括：類的全路徑名包括超類(如果這個類是Object則它沒有超類)、類的類型、類的訪問修飾符、直接接口全限定名的有序列表、運行時常量池(類版本、字段、方法信息、常量、類靜態變量、裝載器信息) 等等。由於線程都共享方法區，所以方法區的數據必須時線程安全的，如果有2個甚至多個線程同時訪問某個類，而這類又沒被JVM加載，那麼JVM只允許一個線程去加載（雙親委派），其它線程必須等待。方法區的內存不一定是連續的，可以動態擴展大小，可以選擇不實現GC，GC的目標主要是常量池的回收和類型的卸載，所以想想就好沒多少便宜可撿，因為回收條件比較苛刻，當方法區無法滿足內存分配需求時將OOM（String.intern()是個好例子）。
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ps:臥槽，好久沒寫了，感覺比擼代碼還難！PM，給我一個需求我還你一個美好的明天，放心，不加班。
上面說完了線程共享區域，接來下逼叨逼叨線程隔離數據區。
程序計數器
程序計數器屬於線程私有的，它是當前線程所執行字節碼的指示器（執行到那兒了），它是一塊較小的內存空間，線程下一步該幹撒就是通過字節碼解釋器改變計數器來執行的，每個線程都有自己的程序計數器，多線程就是輪流切換它來實現，Java方法記錄的是虛擬機字節碼指令地址，Native方法沒有記錄，程序計數器在JVM中是唯一一個沒有定義OOM的區域。
虛擬機棧
如程序計數器一樣，Java虛擬機棧也屬於線程私有，所以它的生命週期與線程一樣。它屬於Java方法執行的內存模型，每個方法執行都會創建一個棧幀，主要存儲著方法出口信息、局部變量表、操作數棧、動態鏈接。當線程請求的棧幀深度大於虛擬機所允許的深度會SOF，若虛擬機棧動態擴展時無法申請到足夠的內存會OOM。
方法出口信息：正常方法返回時可能需要在棧幀中保存一些信息，用來幫助恢復它的上層方法的執行狀態，如果有返回值，則把它壓入調用者棧幀的操作數棧中，調整計數器的值以指向方法調用指令後面的一條指令，若方法異常退出，那麼返回地址是通過異常處理器來確定的，棧幀中一般不會保存這部分信息。
局部變量表：所需的內存空間在編譯期確定，一旦確定無法更改大小，它存放著編譯期的各種基本數據類型、reference類型（可能是對象引用指針，也可能是個句柄）、returnAddress類型（指向某條字節碼指令的地址）。
操作數棧：棧幀剛創建時，操作數棧是沒有數據的，當執行方法操作時，會存放從局部變量表複製的常量或者變量，包括方法入參和返回值，操作數棧都一個固定的棧深度，入棧按先進後出方式，最大深度由編譯期確定，基本類型除了long,double用2個深度，其他都用一個。
動態鏈接：class的常量池中存在有大量的符號引用，字節碼中的方法調用指令就以常量池中指向方法的符號引用為參數，這些符號引用分為兩種，一種就是類加載的時候，靜態解析的那些final 和static代碼塊，得到的直接引用，還有一種是運行期間轉化的（每個棧幀都包含一個指向運行時常量池中該棧幀所屬方法的引用），這種就是動態鏈接。
本地方法棧
跟虛擬機棧的作用是一個屌樣，唯一區別就是虛擬機棧是為字節碼服務的，而它是為Native方法服務，與虛擬機棧一樣，當線程請求的棧幀深度大於虛擬機所允許的深度會SOF，若虛擬機棧動態擴展時無法申請到足夠的內存會OOM。
直接內存
Direct Memory 雖然不屬於虛擬機運行數據區，但在被NIO引入後一直頻繁使用（比如堆外緩存），可以用Native方法直接分配堆外內存，然後在堆中去引用這塊兒區域（DirectByteBuffer就是），如果動態擴展內存時達到物理內存限制會OOM。
內存分配策略以及類加載機制以後再補，先寫到這兒吧，未完待續！
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