2024最新最全【JVM进阶】教程，零基础入门到精通

1.栈
- 1-1.栈帧
- 1-2.栈帧的组成
2.堆
- 2-1.对象的组成
3.本地方法栈
4.程序计数器
5.方法区
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1.栈

栈是连续的空间，先进后出，从技术上说，栈就是CPU寄存器里的某个指针所指向的一片内存区域。这里所说的“某个指针”通常位于x86/x64平台的ESP寄存器/RSP寄存器，以及ARM平台的SP寄存器。

栈会给每个线程都分配一个栈帧，java中8大基本类型和对象的引用都是在栈内存中分配，在栈里同名值是共享内存的，比如:

int a=3;
int b=3;//a,b指向的是同一个"3"，但是和对象的引用不同,改变a的值并不会影响b
a=4;//使a=4,如果栈里面没有"4"，那就会重新创一个"4"

对象的引用一旦调用了new关键字，他就会在堆内存开辟一个存储空间。

Person person;//这个person就是对象的引用
person = new Person();//这里用new关键字，在堆里面给实例对象分配一块内存

1-1.栈帧

栈帧也叫过程活动记录，是编译器用来实现过程/函数调用的一种数据结构。

压栈和弹栈：就是入栈和出栈

1-2.栈帧的组成

之前看过一篇文章总结的很好，下面附上超链接：栈帧

2.堆

1.Java中所有对象的存储空间都是在堆中分配的，简单来说就是：
引用在栈，实例在堆,下面用一个常见的例子来说明

String str = "haha";
String str1 = "haha";
String str2 = new String("haha");
String str3 = new String("haha");
str == str1;//true
str == str2;//false
str2 == str3;//false

上面的str和str1没有使用new创建对象,"haha"属于常量，在常量池,共用一个“haha”,同一块空间
str2和str3都用了new关键字，开辟了两块空间，所以是不同的对象。

2.一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的，堆存储的全是对象

2-1.对象的组成

而对象在内存中的存储布局分为三部分：

A.对象头
java里面用两个字来表示对象头，一个是Mark Word，一个是Klass pointer（Class MetaData Address）

（1）Mark Word（包含了自身运行时数据）
包括锁状态（lock，bkased_lock等）,hashcode,GC分代年龄(age),线程持有的锁等… …

（2）Klass pointer（就是一个指针）
虚拟机通过这个指针来确定对象是哪个类的实例

64位虚拟机的对象组成（有锁无锁）：

B.实例数据
就是你在类里面写的东西

C.对齐填充
JVM要求对象起始地址必须是8字节的整数倍（8字节对齐），所以不够8字节就由这部分来补充。
3.堆内存分为三个区域：

新生代（发生Minor GC）新生代采取淘汰机制，活不下去的就被轻GC回收

（1）伊甸园：
梦开始的地方，这个区域人满了，大家就要进行Minor GC，活下来的去幸存区

（2）幸存区：
幸存区分为两块，from区和to区。那为什么要分为两块呢？

因为在新生代会发生 Minor GC（轻度垃圾回收），15次回收还没有淘汰的会进入老年代，进行 Full GC（重度垃圾回收），而Full GC花费的时间和资源是远大于Minor GC的，因此我们将幸存区分为两块，在from和to之间用四大算法中的复制来进行筛选机制。

新创建的对象一般会被分配到伊甸区，经过一次Minor GC后，如果对象还存活，就会被移到Survivor区。from区的对象如果继续存活，且能够被另一块幸存区to区容纳，则使用复制算法将这些仍然存活的的对象复制到另一块幸存区to区中，然后清理使用过的Eden和from区（下一次分配就从to区开始，to区成为下一次GC的from区），且这些对象的年龄设置为1，以后对象在幸存区每经历一次Minor GC，对象的年龄就会+1，当对象的年龄到达某个阈值的时候，这些对象就会进入老年代。（阈值默认是15，可以通过-XX:MaxTenuringThreshhold来设定对象在新生代在存活的次数）
```
ABC经过一次Minor GC还存活进入幸存from区，下次Minor GC幸存者被复制到to区
然后清空from区，将to区变成新的from区，继续筛选，存活15次的进入老年代。
```
为什么要进行十五次筛选呢？
因为对象头采用四个字节来存放GC的信息：二进制1111刚好对应十进制的15.
老年代（发生Full GC）
标记清除算法：标记要回收的对象统一回收。
和标记整理算法：标记要回收的对象，向同一端移动，移出边界的对象。
永久代（1.8后改为元空间）

此区域常驻内存，用来存放JDK自身携带的Class对象，Interface元数据，此区域不存在垃圾回收，关闭JVM时永久代自动关闭

1.6之前：永久代，常量池在5.方法区

1.7：永久代，常量池在堆中

1.8：无永久代