一、初識JVM（虛擬機）

　　JVM是Java Virtual Machine（Java虛擬機）的縮寫，JVM是一種用于計算設備的規范，它是一個虛構出來的計算機，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現的。

　　引入Java語言虛擬機后，Java語言在不同平臺上運行時不需要重新編譯。Java語言使用Java虛擬機屏蔽了與具體平臺相關的信息，使得Java語言編譯程序只需生成在Java虛擬機上運行的目標代碼（字節碼），就可以在多種平臺上不加修改地運行。

二、Java為什么是“平臺無關的編程語言”？

• Java虛擬機是一個可以執行Java字節碼的虛擬機進程。
• Java源文件被編譯成能被Java虛擬機執行的字節碼文件(.class文件)。
• Java被設計成允許應用程序可以運行在任意的平臺，而不需要程序員為每一個平臺單獨重寫或者是重新編譯。
• Java虛擬機讓這個變為可能，因為它知道底層硬件平臺的指令長度和其他特性。

三、Java內存結構

• 線程共享：方法區、堆
• 線程私有：java棧、本地方法棧、程序計數器

Java堆（Heap）

　　是Java虛擬機所管理的內存中最大的一塊，在虛擬機啟動時創建。線程共享，此內存區域的唯一目的就是存放對象實例。

方法區（Method Area）

　　線程共享，它用于存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯后的代碼等數據。

程序計數器（Program Counter Register）

　　線程私有，是一塊較小的內存空間，它的作用可以看做是當前線程所執行的字節碼的行號指示器。

JVM棧（JVM Stacks）

　　線程私有，生命周期與線程相同。

　　虛擬機棧描述的是Java方法執行的內存模型：每個方法被執行的時候都會同時創建一個棧幀（Stack Frame）用于存儲局部變量表、操作棧、動態鏈接、方法出口等信息。每一個方法被調用直至執行完成的過程，就對應著一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程。

本地方法棧（Native Method Stacks）

　　線程私有，與虛擬機棧所發揮的作用是非常相似的，其區別不過是虛擬機棧為虛擬機執行Java方法（也就是字節碼）服務，而本地方法棧則是為虛擬機使用到的Native方法服務。

PS: Native Method就是一個java調用非java代碼的接口

四、JVM的對象分配規則

• 對象優先分配在Eden區【使用空間】，如果Eden區沒有足夠的空間時，虛擬機執行一次Minor GC【垃圾回收】。
• 大對象直接進入老年代（大對象是指需要大量連續內存空間的對象）。這樣做的目的是避免在Eden區和兩個Survivor區之間發生大量的內存拷貝（新生代采用復制算法收集內存）。
• 長期存活的對象進入老年代。虛擬機為每個對象定義了一個年齡計數器，如果對象經過了1次Minor GC（年輕代收集）那么對象會進入Survivor區，之后每經過一次Minor GC那么對象的年齡加1，知道達到閥值對象進入老年區。
• 動態判斷對象的年齡。如果Survivor區中相同年齡的所有對象大小的總和大于Survivor空間的一半，年齡大于或等于該年齡的對象可以直接進入老年代。
• 空間分配擔保。每次進行Minor GC時，JVM會計算Survivor區移至老年區的對象的平均大小，如果這個值大于老年區的剩余值大小則進行一次Full GC，如果小于檢查HandlePromotionFailure設置，如果true則只進行Monitor GC,如果false則進行Full GC。

術語說明

• Young Generation（新生代）：分為：Eden區和Survivor區，Survivor區有分為大小相等的From Space和To Space。
• Old Generation（老年代）： Tenured區，當 Tenured區空間不夠時， JVM 會在Tenured區進行 major collection。
• Minor GC：新生代GC，指發生在新生代的垃圾收集動作，因為java對象大多都具備朝生夕死的特性，所以Minor GC非常頻繁，一般回收速度也比較快。
• Major GC：發生老年代的GC，對整個堆進行GC。出現Major GC，經常會伴隨至少一次Minor GC（非絕對）。MajorGC的速度一般比minor GC慢10倍以上。
• Full GC：整個虛擬機，包括永久區、新生區和老年區的回收。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的JVM学习（一）什么是JVM的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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