JVM内存模型

JVM内存区域划分

内存区域划分图

各区域说明

程序计数器（Program Counter Register）

存储下一条要执行的字节码指令，线程私有

JAVA虚拟机栈

线程私有，每个方法被执行时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
局部变量表存储了编译期可知的各种基本的数据类型（boolean,byte,char,short,int,float,double,long），对象引用和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。

本地方法栈

与栈类似，区别是虚拟机栈为执行JAVA方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务。

JAVA堆

线程共享的一块内存区域，用于存放对象实例。是GC的主要区域，因此也被称为GC堆。

方法区

线程共享，存储已经被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等数据。也被称为永久代。

垃圾回收（GC）

GC区域主要为：

• JAVA堆
• 方法区：主要回收两部分内容，废弃常量和无用的类，回收的效率较低。

以下所指的GC等同于JAVA堆的回收。

GC算法

1. 标记-清除：先标记需要回收的对象，再进行清理，会产生内存碎片；
2. 标记-整理：先标记，再将所有存活对象向一端移动以解决碎片问题；
3. 复制算法：将空间分为两部分，每次只使用一块空间，回收时将存活对象复制到另一块空间，再将已使用的那块空间整个清理掉。

JAVA堆的内存划分

现在主要使用分代收集策略，将堆分为老年代和新生代，新生代又分为eden空间和survivor空间（8:1）。老年代采用标记-整理算法，新生代采用复制算法。

内存分配与回收策略

• 对象优先分配在Eden区，当Eden区没有足够空间进行分配时，虚拟机将进行一次Minor GC;
• 大对象在分配时直接进行老年代，长期存活的对象进行老年代
• Minor GC时，JVM会检测之前进行到老年代的平均大小是否大于老年代的剩余空间，如果大于则进行一次Full GC， 如果小于，还要看是否允许担保失败，如果允许则进行Minor GC, 否则进行Full GC.

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参考文献

• 深入理解JAVA虚拟机-周志明