JVM及JVM内存模型

JVM

什么是JVM ？

JVM（Java Virtual Machine) 是一个抽象的计算模型和运行时环境。它将 Java 字节码（.class 文件）解释或编译为机器代码，并提供内存管理、垃圾回收和线程管理等功能。是Java语言“一次编译，到处运行”（Write Once, Run Anywhere，WORA）理念的核心实现。
JVM由Java规范定义，但具体实现由不同的供应商提供（如Oracle的 HotSpot JVM、OpenJDK、IBM J9等）

JVM的功能有哪些？

加载和执行字节码

JVM 将 Java 编译器后的字节码文件加载到内存中，并逐行解释或编译执行。

内存管理

JVM 管理应用程序的内存，包括堆（Heap）、栈（Stack）、方法区（Method Area）等，负责对象的分配与回收。

垃圾回收（Garbage Collection, GC）：

自动回收无用对象的内存，减少内存泄漏的风险。

提供运行时环境

JVM 提供线程管理、异常处理、安全性检查等功能。

跨平台性

JVM 的实现，使得Java 能够一次编写，到处运行

JVM内存模型

组成

1. 堆（heap）
2. 栈（stack）也叫虚拟机栈（JVM Stack）
3. 本地方法栈（ative Method Stack）
4. 方法区（Method Area）
5. 程序计数器（PC Register）

线程独占:栈,本地方法栈,程序计数器
线程共享:堆,方法区

比例

功能信息

1. 堆：jvm最大的内存区域，也是线程共享的区域，用于存储所有对象的实例和数据，当堆的内存不足时候会抛出OOM异常。也是GC的重点区域。分为新生代和老年代。新生代进一步划分为Eden区和两个Survivor区。
   

2. 栈：也叫虚拟机栈，存储调用方法的局部变量、操作数栈、动态链接和方法返回信息。栈存储变量的实际是一个地址引用，在方法调用结束后存储的局部变量就会被GC掉，但是堆里面的数据不全会被GC。【可能发生OOM或者栈溢出，通过-Xss 来调整内存大小】
   
   

3. 方法区：存储jvm加载的类信息、常量、静态变量等。JDK 8之前叫永久代，之后，方法区被元空间（Metaspace）取代，存储在本地内存中

4. 本地方法栈：专门为调用本地方法（如C/C++编写的代码）服务

5. 程序计数器：用于记录当前线程执行的字节码指令地址【唯一不可能发生oom的区域】