深入解析JVM內(nèi)存區(qū)域組成
在方法（代碼塊）中定義一個(gè)變量時(shí)，java就在棧中為這個(gè)變量分配JVM內(nèi)存空間，當(dāng)超過(guò)變量的作用域后，java會(huì)自動(dòng)釋放掉為該變量所分配的JVM內(nèi)存空間；而在堆中分配的JVM內(nèi)存由java虛擬機(jī)的自動(dòng)垃圾回收器來(lái)管理。
JVM內(nèi)存區(qū)域組成
JVM內(nèi)存分四種：
1、棧區(qū)（stacksegment）—由編譯器自動(dòng)分配釋放,存放函數(shù)的參數(shù)值，局部變量的值等，具體方法執(zhí)行結(jié)束之后，系統(tǒng)自動(dòng)釋放JVM內(nèi)存資源
2、堆區(qū)（heapsegment）—一般由程序員分配釋放，存放由new創(chuàng)建的對(duì)象和數(shù)組，jvm不定時(shí)查看這個(gè)對(duì)象，如果沒(méi)有引用指向這個(gè)對(duì)象就回收
3、靜態(tài)區(qū)（datasegment）—存放全局變量，靜態(tài)變量和字符串常量，不釋放
4、代碼區(qū)（codesegment）—存放程序中方法的二進(jìn)制代碼，而且是多個(gè)對(duì)象共享一個(gè)代碼空間區(qū)域
在方法（代碼塊）中定義一個(gè)變量時(shí)，java就在棧中為這個(gè)變量分配JVM內(nèi)存空間，當(dāng)超過(guò)變量的作用域后，java會(huì)自動(dòng)釋放掉為該變量所分配的JVM內(nèi)存空間；在堆中分配的JVM內(nèi)存由java虛擬機(jī)的自動(dòng)垃圾回收器來(lái)管理，堆的優(yōu)勢(shì)是可以動(dòng)態(tài)分配JVM內(nèi)存大小，生存期也不必事先告訴編譯器，因?yàn)樗窃谶\(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配JVM內(nèi)存的。缺點(diǎn)就是要在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配JVM內(nèi)存，存取速度較慢；棧的優(yōu)勢(shì)是存取速度比堆要快，缺點(diǎn)是存在棧中的數(shù)據(jù)大小與生存期必須是確定的無(wú)靈活性。
◆java堆由Perm區(qū)和Heap區(qū)組成，Heap區(qū)則由Old區(qū)和New區(qū)組成，而New區(qū)又分為Eden區(qū),From區(qū),To區(qū)，Heap={Old+NEW={Eden,From,To}}，見(jiàn)圖1所示。
Heap區(qū)分兩大塊，一塊是NEWGeneration,另一塊是OldGeneration.在NewGeneration中，有一個(gè)叫Eden的空間，主要是用來(lái)存放新生的對(duì)象，還有兩個(gè)SurvivorSpaces（from,to）,它們用來(lái)存放每次垃圾回收后存活下來(lái)的對(duì)象。在OldGeneration中，主要存放應(yīng)用程序中生命周期長(zhǎng)的JVM內(nèi)存對(duì)象，還有個(gè)PermanentGeneration，主要用來(lái)放JVM自己的反射對(duì)象，比如類(lèi)對(duì)象和方法對(duì)象等。
在NewGeneration塊中，垃圾回收一般用Copying的算法，速度快。每次GC的時(shí)候，存活下來(lái)的對(duì)象首先由Eden拷貝到某個(gè)SurvivorSpace,當(dāng)SurvivorSpace空間滿了后,剩下的live對(duì)象就被直接拷貝到OldGeneration中去。因此，每次GC后，EdenJVM內(nèi)存塊會(huì)被清空。在OldGeneration塊中，垃圾回收一般用mark-compact的算法，速度慢些，但減少JVM內(nèi)存要求.
垃圾回收分多級(jí)，0級(jí)為全部(Full)的垃圾回收，會(huì)回收OLD段中的垃圾；1級(jí)或以上為部分垃圾回收，只會(huì)回收NEW中的垃圾，JVM內(nèi)存溢出通常發(fā)生于OLD段或Perm段垃圾回收后，仍然無(wú)JVM內(nèi)存空間容納新的Java對(duì)象的情況。
JVM調(diào)用GC的頻度還是很高的，主要兩種情況下進(jìn)行垃圾回收：當(dāng)應(yīng)用程序線程空閑；另一個(gè)是JVM內(nèi)存堆不足時(shí)，會(huì)不斷調(diào)用GC，若連續(xù)回收都解決不了JVM內(nèi)存堆不足的問(wèn)題時(shí)，就會(huì)報(bào)outofmemory錯(cuò)誤。因?yàn)檫@個(gè)異常根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境決定，所以無(wú)法預(yù)期它何時(shí)出現(xiàn)。
根據(jù)GC的機(jī)制，程序的運(yùn)行會(huì)引起系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的變化，增加GC的觸發(fā)機(jī)會(huì)。為了避免這些問(wèn)題，程序的設(shè)計(jì)和編寫(xiě)就應(yīng)避免垃圾對(duì)象的JVM內(nèi)存占用和GC的開(kāi)銷(xiāo)。顯示調(diào)用System.GC()只能建議JVM需要在JVM內(nèi)存中對(duì)垃圾對(duì)象進(jìn)行回收，但不是必須馬上回收，一個(gè)是并不能解決JVM內(nèi)存資源耗空的局面，另外也會(huì)增加GC的消耗。
◆當(dāng)一個(gè)URL被訪問(wèn)時(shí)，JVM內(nèi)存區(qū)域申請(qǐng)過(guò)程如下：
A.JVM會(huì)試圖為相關(guān)Java對(duì)象在Eden中初始化一塊JVM內(nèi)存區(qū)域
B.當(dāng)Eden空間足夠時(shí)，JVM內(nèi)存申請(qǐng)結(jié)束。否則到下一步
C.JVM試圖釋放在Eden中所有不活躍的對(duì)象（這屬于1或更高級(jí)的垃圾回收）,釋放后若Eden空間仍然不足以放入新對(duì)象，則試圖將部分Eden中活躍對(duì)象放入Survivor區(qū)
D.Survivor區(qū)被用來(lái)作為Eden及OLD的中間交換區(qū)域，當(dāng)OLD區(qū)空間足夠時(shí)，Survivor區(qū)的對(duì)象會(huì)被移到Old區(qū)，否則會(huì)被保留在Survivor區(qū)
E.當(dāng)OLD區(qū)空間不夠時(shí)，JVM會(huì)在OLD區(qū)進(jìn)行完全的垃圾收集（0級(jí)）
F.完全垃圾收集后，若Survivor及OLD區(qū)仍然無(wú)法存放從Eden復(fù)制過(guò)來(lái)的部分對(duì)象，導(dǎo)致JVM無(wú)法在Eden區(qū)為新對(duì)象創(chuàng)建JVM內(nèi)存區(qū)域，則出現(xiàn)"outofmemory錯(cuò)誤"
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