Java基础：Java虚拟机(JVM)

       JVM是Java Virtual Machine的缩写，它是程m程一种基于计算设备的规范，提供虚拟机功能，序计序计灰度直方图c源码屏蔽了操作系统平台信息，数器数器实现Java语言在不同平台运行时的源码平台无关性。通过JVM，程m程Java实现一次编译多处运行。序计序计

       Java运行环境（JRE）是数器数器JVM的运行平台，包括虚拟机平台和虚拟机本体（JVM）。源码Java开发工具包（JDK）则为Java的程m程开发提供工具，依赖于JRE，序计序计通常JDK安装会附带一个JRE。数器数器

       JVM结构包括：程序计数器、Java堆、Java虚拟机栈、本地方法栈、方法区。程序计数器用于指示代码执行位置，每个线程有独立内存区域。Java虚拟机栈和本地方法栈与线程生命周期相同，用于方法执行的内存模型和本地方法服务。Java堆是共享区域，用于存放对象实例，垃圾回收的聊大小程序源码主要区域。方法区用于存储已加载类信息、常量、静态变量、编译后代码，非堆区，可能存在内存回收。代码缓存用于存储编译后的原生代码。类信息包括运行时常量池和方法数据。

       Java垃圾回收通过收集内存中不再使用的对象，减少内存泄漏和程序错误。根据对象的生命周期特征，采用新生代和旧生代的方式进行收集，减少对应用的暂停时间。不同对象引用类型采用不同方法进行回收。

       JVM线程与原生线程的关系：JVM允许程序使用多个并发线程，与操作系统原生线程直接映射。Java线程结束时，操作系统线程被回收。操作系统调度所有线程，分配到可用CPU上。线程结束时释放所有资源。

JVM内存模型详解，看不懂明天你就别来了！

       每个线程都有独立的运行时数据区，随生命周期创建和销毁。

       程序计数器（PCR）用于存放执行指令的暖房小程序源码偏移量，确保并发执行的准确性，不会引发内存溢出异常。

       Java虚拟机栈和本地方法栈提供方法调用支持，分别用于Java方法和本地方法执行，超内存时会抛出StackOverflowError或OutOfMemoryError。

       Java堆存储对象实例，垃圾回收器管理其生命周期。新生代和老年代结构，新生代以Eden区和两个Survivor区组成，老年代接纳无法容纳的超大对象。

       方法区存放常量、编译后的代码等数据，逻辑上与堆共享。运行时常量池中存储编译时期产生的字面量和符号引用。

       直接内存用于NIO操作，通过Native函数库直接分配堆外内存，避免Java堆和本地堆的复制，提高性能。

       Metaspace（元空间）替换永久代，位于本地内存，大小可动态调整，避免永久代的OOM问题。

       从GC角度看，堆和方法区动态分配回收，关注对象相关内存的动态状态和GC策略，以提升性能和内存管理效率。订单统计代码源码

       在JVM关闭时，可通过关闭钩子处理一些扫尾工作，如删除临时文件、停止日志服务等，确保资源有效释放。

       综上所述，Java内存模型通过精细的划分与管理策略，确保了程序运行的高效与稳定，同时也提供了灵活的资源管理机制，适应不同应用场景的需求。

张图带你了解，JVM 运行时数据区

       本文通过张，直观地解析JVM的运行时数据区，帮助理解Java程序执行的关键内存结构。JVM将Java字节码加载到一个由方法区、堆、虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器组成的内存区域。

       内存管理中，JVM将内存划分为线程共享和线程私有区域。共享部分包括方法区和堆，它们随虚拟机启动和关闭而创建和销毁。堆用于存储所有线程的对象实例，是垃圾收集器的主要管理区域。方法区则存放类型信息、运行时常量池、怎么隐藏指标源码静态变量和JIT代码等。

       每个Java线程对应一个虚拟机栈，包含栈帧，用于存储方法执行的局部变量和操作数。局部变量表存储方法参数和局部变量，操作数栈则用于执行字节码指令。程序计数器跟踪当前指令地址，确保线程间的正确切换。本地方法栈则服务于Java调用的Native方法。

       理解这些数据区有助于优化内存使用，避免内存溢出，并且知道垃圾收集器如何在这些区域中工作。希望这些内容能帮助你深入理解Java程序在JVM中的内存管理。

JVM（一）- 组成部分及详解

       JVM全称为Java Virtual Machine，即Java虚拟机，是一种在计算机内存中运行的虚拟计算环境，其功能与实际计算机的组成部分相仿，如运算器、控制器、存储器、输入输出设备等。为了实现“一次编译，到处运行”的目标，JVM根据不同的CPU类型，将其编译成相应的机器语言，使得Java程序可以在各种操作系统上运行。

       JVM与计算机的交互主要通过操作系统进行，它与硬件之间并没有直接的交互。JVM的种类繁多，但其中大部分已经退出市场，少数几种运行在特定硬件上，还有由Sun公司开发的两款用于移动设备的虚拟机，以及由Apache和Google公司研发的两款，其中Dalvik VM是Android平台的核心组成部分。对于JVM的发展史，可参考《深入理解java虚拟机》一书中的第1章1.4节。

       JVM主要由四个部分组成：类装载器、执行引擎、本地接口和运行数据区。类装载器负责加载经过javac编译的class文件到内存中，类的加载过程和原理将在后续的文章中详细阐述。执行引擎，也称为解释器，负责解析并执行命令，将它们提交给操作系统执行。本地接口的作用是将不同的编程语言与Java融合，最初是为了调用C/C++程序，通过在内存中专门开辟的区域处理标记为native的方法。如今，这种方法的使用越来越少了，除非涉及到与硬件相关的应用，如通过Java程序驱动打印机或管理生产设备，这在企业级应用中已经较为少见。

       运行数据区是JVM的重点，它包括方法区、虚拟机栈、本地方法栈、堆和程序计数器。程序计数器是一个用于存储当前线程正在执行的字节码行号的内存区域，它与线程的生命周期相同，且不进行垃圾回收。虚拟机栈用于存储每个方法在执行时所需的数据结构，即栈帧，其中包含了局部变量表、操作数栈、动态链接和方法出口等信息。本地方法栈用于记录和执行native方法，为虚拟机调用非Java代码提供服务。堆是所有线程共享的内存区域，用于存放对象实例和数组，是垃圾收集器管理的主要区域。方法区也称为非堆内存区域，在HotSpot虚拟机中又被称为“永久代”，用于存储类信息、静态变量、常量以及即时编译后的代码等数据。与堆不同，方法区的回收目标主要是常量池的回收和类型的卸载。

       为了使处理逻辑更清晰，栈和堆被划分开来。栈用于逻辑处理，堆则用于存储数据。栈中的内存可以被多个线程共享，而堆中的内存只能由单个线程访问。栈的大小受限于系统资源，因此其动态扩展的可用内存有限，而堆可以动态增长以适应更多的对象实例。这种划分使得动态增长成为可能，同时栈只需要记录堆中的一个地址即可。

       JDK7和JDK8中的内存模型有所不同，具体细节将在后续的文章中进行详细介绍。一个Object对象在内存中占用的空间是由其在堆中的大小决定的，通常为8字节，但这8字节并非对象的所有大小，其中包含用于在栈中保存对象引用的4字节以及在堆中存储对象信息的8字节。在Java中，对象内存分配通常遵循8的倍数原则，因此，一个大小为字节的对象可能在堆中占据字节的空间。然而，这并非绝对规则，因为Java堆内存的分配取决于对象的实际需求和内存管理策略。

java虚拟机（jvm）什么是jvm？

       Java虚拟机（JVM）是Java程序运行的平台，它通过软件模拟实现完整计算机系统运行环境，允许Java程序在任何操作系统上运行。JVM包含堆、方法区、栈、程序计数器等内存区域。

       堆区域存放new的对象，方法区存放类对象，栈区域存放局部变量，程序计数器记录内存地址。

       类加载机制分为加载、验证、准备、解析、初始化等步骤。加载过程需要获取字节流，验证其合法性，为类分配内存并初始化静态变量，解析类引用，最后初始化静态变量和执行静态代码块。

       类加载采用双亲委派模型，从最顶层的BootStrap加载器开始，逐级委派加载请求，直至找到目标类。

       垃圾回收机制主要针对堆内存管理，回收不再使用的对象，防止内存泄露。回收过程分为标记-清除算法和分代算法。标记-清除算法通过标记可达对象，清除不可达对象，但存在效率问题。分代算法根据对象年龄进行内存分区，年轻对象在新生代中，老对象在老年代，采用不同的算法进行垃圾回收，提高效率。

       Java的垃圾回收通过可达性分析算法实现，从GC Roots出发，标记可达对象，未标记对象为垃圾。可达性分析以引用链为依据，引入了强引、软引、弱引、虚引等引用类型进行对象判定。垃圾回收分为标记-清除和分代两种算法，前者存在效率问题，后者通过内存分区和不同算法处理不同年龄对象，提高垃圾回收效率。