小編給大家分享一下JVM內(nèi)存區(qū)域和垃圾回收的，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

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一、JVM簡(jiǎn)介

JVM，全稱Java Virtual Machine，即Java虛擬機(jī)。以Java作為編程語言所編寫的應(yīng)用程序都是運(yùn)行在JVM上的。JVM是一種用于計(jì)算設(shè)備的規(guī)范，它是一個(gè)虛構(gòu)出來的計(jì)算機(jī)，是通過在實(shí)際的計(jì)算機(jī)上仿真模擬各種計(jì)算機(jī)功能來實(shí)現(xiàn)的。Java有個(gè)非常重要的特點(diǎn)就是與平臺(tái)的無關(guān)性，而JVM正是實(shí)現(xiàn)這一特點(diǎn)的關(guān)鍵。

JVM對(duì)程序的執(zhí)行主要分為兩個(gè)步驟，第一步是編譯，即將.java的源文件編譯成為.class的字節(jié)碼文件，第二步是解釋，JVM對(duì)字節(jié)碼文件進(jìn)行解釋執(zhí)行。兩個(gè)步驟流程圖分別如下兩圖所示：

二、JVM內(nèi)存區(qū)域

JVM整個(gè)大系統(tǒng)又分為兩個(gè)子系統(tǒng)。第一個(gè)是ClassLoader，即類加載器，功能是將編寫的類加載到JVM中。第二個(gè)是Execution Engine，即執(zhí)行引擎，負(fù)責(zé)對(duì)編譯后的字節(jié)碼文件進(jìn)行解釋執(zhí)行。上述中Execution Engine又分為兩部分，第一部分是Runtime data area，即運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域，即相當(dāng)于JVM中的內(nèi)存，第二部分是Native interface，即本地化接口，主要用于執(zhí)行其他非Java編程語言編寫的程序。

重點(diǎn)就是前者Runtime data area，它分為五個(gè)部分，分別是Method area（方法區(qū)），Heap（堆），VM stack（虛擬機(jī)棧），Program counter  register（程序計(jì)數(shù)器），Native method stack（本地方法棧）。前兩者線程共享，后三者線程隔離。如下圖所示：

概括地說，JVM初始運(yùn)行的時(shí)候都會(huì)分配好Method area（方法區(qū)）和Heap（堆），而JVM 每遇到一個(gè)線程，就為其分配Program counter  register（程序計(jì)數(shù)器）、VM stack（虛擬機(jī)棧）、Native method stack（本地方法棧）， 當(dāng)線程終止時(shí)，三者（虛擬機(jī)棧，本地方法棧和程序計(jì)數(shù)器）所占用的內(nèi)存空間也會(huì)被釋放掉。這也是為什么把數(shù)據(jù)區(qū)域分為線程共享和線程隔離的原因，線程隔離的那三個(gè)區(qū)域的生命周期與所屬線程相同，而線程共享的區(qū)域與Java程序運(yùn)行的生命周期相同，所以這也是系統(tǒng)垃圾回收?qǐng)鏊话l(fā)生在線程共享的區(qū)域（實(shí)際上對(duì)大部分虛擬機(jī)來說是發(fā)生在Heap上）的原因。關(guān)于內(nèi)存溢出異常如下圖所示：

1、Method area（方法區(qū)）

方法區(qū)包括常量池與靜態(tài)域。存放了所加載類的信息（名稱、修飾符等）、類的靜態(tài)變量、類的常量、類的Field信息、類的方法信息。當(dāng)開發(fā)人員在程序中通過Class對(duì)象中的getName、isInterface等方法來獲取信息時(shí)，這些數(shù)據(jù)都來源于方法區(qū)。

2、Heap（堆）

堆是JVM所管理的內(nèi)存中最大的一塊，幾乎所有的對(duì)象實(shí)例和數(shù)組都在此區(qū)域，可以認(rèn)為Java中所有通過new創(chuàng)建的對(duì)象的內(nèi)存都在此分配，堆中的對(duì)象的內(nèi)存需要等待GC進(jìn)行回收。

3、Program counter  register（程序計(jì)數(shù)器）

程序計(jì)數(shù)器是一塊較小的內(nèi)存空間，它是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)指示器，字節(jié)碼解釋器工作時(shí)通過改變?cè)撚?jì)數(shù)器的值來選擇下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，分支、跳轉(zhuǎn)、循環(huán)等基礎(chǔ)功能都要依賴它來實(shí)現(xiàn)。

4、VM stack（虛擬機(jī)棧）

虛擬機(jī)棧描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型，每個(gè)方法在執(zhí)行時(shí)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀（Stack Frame），棧幀用于存儲(chǔ)局部變量表（基本數(shù)據(jù)類型、對(duì)象的引用等）、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)鏈接、方法返回地址和一些額外的附加信息。

5、Native method stack（本地方法棧）

該區(qū)域與虛擬機(jī)棧所發(fā)揮的作用非常相似，只是虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行Java方法服務(wù)，而本地方法棧則為使用到的本地操作系統(tǒng)（Native）方法服務(wù)。

三、JVM垃圾回收

JVM的GenerationalCollecting(垃圾回收)原理是把對(duì)象分為年青代(Young)、年老代(Tenured)、持久代(Perm)，對(duì)不同生命周期的對(duì)象使用不同的算法。

通常JVM內(nèi)存回收總是指Heap（堆）內(nèi)存回收，確實(shí)只有Heap（堆）中的內(nèi)容是動(dòng)態(tài)申請(qǐng)分配的，所以以上對(duì)象的年輕代和年老代都是指的JVM的Heap（堆）空間，而持久代則是之前提到的Method area（方法區(qū)），不屬于Heap（堆）。

1. 年輕代

Java應(yīng)用在分配Java對(duì)象時(shí)，這些對(duì)象會(huì)被分配到年輕代堆空間中去

這個(gè)空間大多是小對(duì)象并且會(huì)被頻繁回收

由于年輕代堆空間的垃圾回收會(huì)很頻繁，因此其垃圾回收算法會(huì)更加重視回收效率

2. 年老代

年輕代堆空間的長(zhǎng)期存活對(duì)象會(huì)轉(zhuǎn)移到（也許是永久性轉(zhuǎn)移）年老代堆空間

這個(gè)堆空間通常比年輕代的堆空間大，并且其空間增長(zhǎng)速度較緩

由于大部分JVM堆空間都分配給了年老代，因此其垃圾回收算法需要更節(jié)省空間，此算法需要能夠處理低垃圾密度的堆空間

3. 持久代

存放VM和Java類的元數(shù)據(jù)（metadata），以及interned字符串和類的靜態(tài)變量

當(dāng)這三個(gè)分代的堆空間比較緊張或者沒有足夠的空間來為新到的請(qǐng)求分配的時(shí)候，垃圾回收機(jī)制就會(huì)起作用。有兩種類型的垃圾回收方式：次收集（Minor GC）和全收集（Full GC）。當(dāng)年輕代堆空間滿了的時(shí)候，會(huì)觸發(fā)次收集將還存活的對(duì)象移到年老代堆空間。當(dāng)年老代堆空間滿了的時(shí)候，會(huì)觸發(fā)一個(gè)覆蓋全范圍的對(duì)象堆的全收集。

以上是JVM內(nèi)存區(qū)域和垃圾回收的的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有所幫助，如果還想學(xué)習(xí)更多知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道！

本文名稱：JVM內(nèi)存區(qū)域和垃圾回收的
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