jvm随笔记录2-jvm内存（运行时数据区）

上文说到类加载器对class文件进行加载，会将文件加载进jvm的内存中，即运行时数据区

运行时数据区又可细分为 JAVA栈、本地方法栈、程序计数器、堆、方法区（1.8前叫永久代，1.8后叫metaspace，元空间），下面主要写下对这几块区域的理解

1.方法区

　　主要是用于存放类的静态变量、常量、类信息，比如new一个新的对象，则需要根据方法区中的类信息来创建，方法区是一个逻辑上的抽象概念，实际上jvm来实现这些数据的存放用的是元空间，这个是方法区的具体实现。

2.程序计数器

　　jvm在执行class文件的内容时（也就是在java栈中对类中方法进行执行的时候），记录的一个执行序号，class文件中的每行代码都有对应的序号，程序计数器就是记录程序已经执行到哪行代码。

3.本地方法栈

　　存放的java中的一些本地方法，比如Object类中getclass、notify方法

4.java栈

　　Java栈的有栈帧这种数据结构，而栈帧有以下数据结构：局部变量表、操作数栈、方法出口，根据下面代码来讲解

public class JvmTest {
    public int caculate(){
        int a = 1;
        int b = 3;
        int c = a + b;
        return c;
    }

    public static void main(String[] args) {
        JvmTest test = new JvmTest();
        test.caculate();
    }

}

比如main线程在执行JvmTest类的main方法时，首先将main方法栈帧压入栈中，test作为局部变量放入main栈帧的局部表量表中，在执行到 test.caculate() 方法时，会将caculate方法栈帧压入栈中，这时caculate栈帧的局部变量表则存放的时  a、b、c三个表量，同时这些数据的操作都是在操作数栈中进行操作，比如a=1，会在操作数据栈中将1赋值给局部表量a，在caculate方法执行完之后，caculate栈帧则会进行出栈操作，同理，在main方法执行完之后，main栈帧会出栈。在这一些列的操作中，程序计数器则会记录操作的代码序号。

5.堆

　　堆中主要存放的时程序运行中创建出来的对象，比如new出来的对象都会存放在堆中。堆的数据结构分为：新生代、老年代，系统默认的内存空间分配为 新生代占堆的1/3，老年代占2/3。新生代的区域又划分为 eden区和两个survivor区（s1区、s1区），eden区占新生代的8/10，s1区和s2区分别各占1/10，新生代的垃圾回收算法是复制算法，老年的的垃圾回收算法是标记整理，eden区的内存被放满之后会执行一次轻GC（也叫minor gc/young gc）,会将eden区中存活的对象标记出来，将存活的对象复制到s1区，将垃圾对象清理掉，下次eden区再满的时候，再次进行minor gc，则会将eden区和s1区中存活的对象标记出来，复制到s2区中，清理掉剩余的垃圾对象，如果eden区再满之后，同理，会将eden区和s2区中存活的对象复制到s1区中，而后清理掉剩余的垃圾对象，这种存活的对象由s1复制到s2一次，对象的分代年龄就会加1，同理，s2复制到s1也会增加一次分带年龄，如果分代年龄达到15岁（jvm默认是15，可设置），这个对象就会转移到老年代中，当老年代区内存满了之后会进行一次full gc，这里粗略的描述了一下堆中新生代和老年代内存处理情况，以及什么时候会垃圾回收，后面再详细记录下这块内容。

在上述各结构中，java栈、程序计数器、本地方法栈 是属于线程私有的，而堆和方法区的属于线程间共享的。

上述讲到堆满了之后会进行GC，那么gc是根据什么来判断对象是否可以清理的呢，这里就有一个相关的概念：gc root；当发现堆中的对象的gc root根节点没有时，就会认为这个对象是可以清理。比如栈中的局部表量表就是一个gc root根，当gc root根节点没有时，就会对对象进行清理。

这里同时再记录一下对象的引用关系有如下几种：强引用、软引用、弱引用

强引用：一个变量引用一个对象，具体如下代码，只要时强引用的类型，那么在垃圾回收的时候绝对不会区回收这个对象

public class Test{
  public static Person person = new Person();  
}

软引用：具体代码如下，就是把Person实例对象用一个“SoftReference”软引用类型的对象包裹起来，此时person变量对Person对象的引用就是软引用了，通常正常情况下垃圾回收时不会回收软引用对象的，但是在发现内存以放不下新的对象，内存都快溢出了，则会对软引用数据进行回收处理，哪怕它被变量引用，但是因为它时软引用，还是会回收掉，使用软引用就表示该对象时可有可无的

public class Test{
  public static SoftReference<Person> person = new SoftReference<Person>(new Person); 
}

弱引用：具体代码如下，就是把Person实例对象用一个“WeakReference”软引用类型的对象包裹起来，此时person变量对Person对象的引用就是弱引用了，这个弱引用就跟没有引用一样，如果发生垃圾回收，就会把这个对象回收掉

public class Test{
  public static WeakReference<Person> person = new WeakReference<Person>(new Person); 
}

 

最后记录一下JVM内存相关的几个核心参数信息：

1.-Xms：java堆内存的大小

2.-Xmx：java堆内存的最大大小

3.-Xmn：java堆内存中新生代的大小，扣除新生代之后就是老年代的大小了

4.-XX:PerSize：永久代大小

5.-XX:MaxPerSize：永久代最大大小

6.-Xss：每个线程的大小

7.-XX:SurvivorRatio:新生代中eden区占比，默认8，即eden区占80%，两个survivor区各占10%

jdk1.8以后的版本-XX:PerSize、-XX:MaxPerSize替换成-XX:MetaspaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize；如下示例：

-Xms512M -Xmx512M -Xmn256M -Xss1M -XX:MetaspaceSize=128M -XX:MaxMetaspaceSize=128M