JVM虚拟机底层原理分析与性能优化

墨蓝 2023-07-03 03:27 136阅读 0赞

今天看了关于jvm的一些视频，个人对jvm的一些进行一下总结。

**目录**

1.JVM的概念:

方法区

虚拟机栈

本地方法栈

程序计数器

堆

JVM关于内存回收

新生代

老年代

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## 1.JVM的概念: ##

JVM，Java Virtual Machine， java虚拟机。通过将java字节码文件转换成os需要的机器代码实现java文件的执行，java虚拟机实现了java的跨平台性。

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现在来依次说明各个分区的作用:

### 方法区 ###

通俗的来理解，方法区存储的是和类有关的信息。比如静态变量，类的字段，方法等信息。存放的是类的字节码文件也就是class文件。

### 虚拟机栈 ###

程序通过线程的创建运行，jvm为每一个线程分配一个独立的内存空间，这个内存空间叫做虚拟机栈。在这个栈中运行程序中的方法，负责方法的进入，运行和退出。遵从的是先进后出原则。每一个方法的运行都会为此创建一个**栈帧**。栈帧的结构分为“局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口”几个部分。

### 本地方法栈 ###

功能和虚拟机栈类似，作用是支撑Native方法的调用、执行和退出。

### 程序计数器 ###

用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。

###  堆 ###

堆内存用于存放由实例化的对象和数组。在堆中分配的内存，由java虚拟机自动垃圾回收器来管理。

下面我用一个简单的程序来计算的

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首先jvm开启main线程，在其中放入main方法栈帧 ，之后由于创建了一个app对象。这个app对象放在堆内存中，而这个指向app对象的引用则是在main栈帧之中。然后，创建了一个result局部变量，并且将add方法加入到main线程中并开启一个add方法栈帧。add方法中的局部变量a和b依次创建并且按照先入后出原则离开栈。最后运行的是输出result这条语句等到执行完这条语句后main方法退出。main线程结束。

## JVM关于内存回收 ##

上文说过，所有实例化的对象都会放在堆中，但是堆的内存空间是很有限的。如果jvm一味地创建对象而不去回收对象，那么堆内存就会出现溢出。所以jvm将堆分为了新生代，老年代和永生代三个部分。我主要对新生代和老年代的垃圾回收算法进行了总结。

### 新生代 ###

新生代分为Eden区，Suvivor:From区，Suvivor:To区。

新生代（Minor GC）的垃圾回收算法是复制算法，也就是将Eden区和Suvivor:From区的内容复制到Suvivor:To区中。然后将From去和To区的位置互换。并且将对象的age自增一，如果From区中对象的年龄增加到了15，则将对象移动到老年代中。

### 老年代 ###

老年代（Full GC）的垃圾回收算法分为标记-清除算法和标记-整理算法。对于这些年龄较大的对象，通常采用的就是将其直接删除。

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