JVM内存模型

字节码校验器会检查生成的字节码是否正确，如果验证失败则会验证错误

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加载

线程隔离的数据区

垃圾回收算法：标记清除、复制（多为新生代垃圾回收使用）、标记整理

即时编译器JIT Compiler

新生代（Young Generation，满了促发Young GC）

线程N

1、JVM年轻代垃圾回收算法？对象什么时候转移到老年代？   如果说你让代码一边运行，一边有变动，一边判断哪些对象是可以回收的，这个是不现实的，垃圾回收的时候有一个概念，叫做stop the world，停止你的jvm中的工作线程，然后扫描所有的对象，判断哪些可以回收，哪些不可以回收。    年轻代在大部分情况下，对象的生命周期很短的，可能在0.01ms之内，比如线程执行了3个方法，创建了几个对象，0.01ms之后方法执行结束了，此时那几个对象就变成了垃圾可以回收的。    复制算法，YGC存活对象会被复制到一块survivor区，并清空其余垃圾对象；对象在S区熬过了很多次垃圾回收（15）转移到老年代什么情况下对象会进入老年代：   长期存活的对象（S区存活15次）   垃圾回收时S区放不下的对象   特别大对象

-XX：MetaspaceSize=512M-XX：MaxMetaspaceSize=1024M

MetaData

识别

1

To

垃圾收集器

Survivor Space

4

From

Custom自定义类加载器

Extension类加载器

应用程序根据自身需要自定义的ClassLoader，如tomcat、jboss都会根据j2ee规范自行实现ClassLoader

加载$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar里所有的class，不是ClassLoader子类

直接内存

类或接口的初始化由执行类或接口初始化方法构成。这里所有的静态变量与原来的值将被指派，静态块将被执行

1/3 堆空间

探测分析器

老年代（Old Generation，满了促发Full GC）

连接

类装载子系统

本地方法库

中间代码生成器

代码优化器

运行时数据区

Method Area方法区（持久代）JDK8中已经使用Metaspace元数据区完全取代了永久代（即方法区），而且元数据区不在JVM中，而是使用本地内存，默认情况下受操作系统内存限制

GC

本地方法接口JNI

所有线程共享的数据区域

1、parnew(年轻代多线程回收) + CMS(老年代)   CMS分为好几个阶段，初始标记、并发标记、并发清理，等等。老年代垃圾回收是比较慢的，一般起码比年轻代慢个10倍以上；CMS刚开始用标记-清理，标记出来垃圾对象，清理掉垃圾对象，之后整理，把一些存活对象压缩到一起，避免内存碎片的产生；    执行一个比较慢的垃圾回收，还要stop the world，加入需要100ms，此时系统就会停顿100ms不能处理任何请求，尽可能的让垃圾回收和工作线程并行执行2、G1直接分代回收，新版本(jdk11 ..12...)慢慢的主推g1垃圾回收器了，以后会淘汰掉parnew+cms组合；但是目前主流还是jdk8，parnew+cms的组合比较多一些

2、堆内存空间

每个线程必须分开程序计数器登记。当前执行的指令一旦执行，程序计数器更新下一个指令。一块较小的内存空间，它的作用可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

收集和删除未引用的对象，可以通过调用System.gc()促发垃圾收集，但不能保证执行。JVM的垃圾收集对象是已创建的对象。

[-Xmn: 设置新生代堆大小]

Navive Method Stack本地方法栈

存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据

Application类加载器

解释器

Eden

生产环境设置JVM参数，检查JVM运行情况

字节码文件（.class文件）

2

目标代码生成器

在虚拟机启动的时候创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都是在这里分配内存。存储的数据不是线程安全的，堆和常量池空间不足则会引发OutOfMemoryError

    对于Java Web系统，JVM进程对应的是tomcat，你的系统仅仅实在tomcat的jvm进程里执行；对与jvm参数，可以在tomcat的配置脚本catalina里找一下。对于通过Java命令直接启动一个main方法跑起来的系统，就是你自己启动的时候，Java命令可以带上一些JVM参数：   内存区域大小分配：每个线程的栈大小，元空间大小，堆内存大小，年轻代和老年代分别的大小，eden区和survivor区域分别大小是多少。如果没有甚至，会有一些默认值（jvm专栏）    垃圾回收器：年轻代老年代分别用的什么垃圾回收器，每种垃圾回收器是否对应一些特殊的参数，那些特殊的参数分别都是用来干什么的。   为什么要这么设置？当前系统运行的时候，jvm的表现如何？可以看救火队队长的《从0开始带你成为jvm实战高手》专栏，有大量的实战案例讲解。在一定的业务背景下，如何进行系统运行时的对象数量的预估，对内存的压力进行预估，对整个jvm运行的状况进行预估；然后根据预估情况设置一些jvm参数。   进行压测，在压测的时候，尤其需要观察JVM的运行情况，jstat工具去分析JVM运行的情况，它的年轻代里eden区域对象的增长情况，ygc的频率，每次ygc过后有多少对象存活，s区能否放得下，老年代对象增长速率，老年代多久会促发一次fgc;     根据压测结果进行jvm参数调优，一个系统的QPS，接口的性能，压测到一定程度的时候，机器的cpu、内存、io、磁盘的一些负载情况、JVM的表现。可能需要对代码进行优化，比如优化性能，或者减轻一些cpu负担，减轻io和磁盘负担，发现jvm的gc过于频繁，内存泄漏，此时就需要对jvm的各个内存区域大小以及一些参数进行调优。   跑到线上生产环境中去，运行的过程，也需要基于一些监控工具，或者是jstat；观察系统的QPS和性能，接口可用性，调用成功率，机器的负载，jvm表现，gc的频率，gc耗时，内存的消耗。

对于所有静态变量的内存分配和默认值分配

加载classpath中指定的jar包及目录中的class

[ -Xms：设置最小堆空间、-Xmx：设置最大堆空间  ]

JNI将与本机方法库进行交互，并提供执行引擎所需的本机库

准备

1、JVM内存模型

Bootstrap类加载器

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初始化

2、说说老年代垃圾回收算法，常用的垃圾收集器是什么   老年代对象越来越多，内存空间也会满的，可不可以使用类似年轻代的复制算法？不合适的，因为老年代里的对象很多是被长期引用的，比如spring容器管理的各种bean。长期存活的对象时比较多的，可能甚至有几百MB，复制来复制去是不划算的。    对于老年代而言，它里面的垃圾对象可能是没有那么多的。使用标记-清理算法，找出哪些垃圾对象，然后直接清除掉，但是会出现内存碎片问题。标记-整理算法，把老年代存活的对象标记出来，移动到一起，存活对象压缩到一片内存空间里去，剩余的空间都是垃圾对象整个给清理掉，这样保证剩余的空间是连续可用的。

3

通过类装载器装载的，被分配到JVM的运行时数据区的字节码会被执行引擎执行。执行引擎以指令为单位读取Java字节码。它就像一个CPU一样，一条一条的执行机器指令。每个字节码指令都由一个一字节的操作码和附加的操作数组成。执行引擎取得一个操作码，然后根据操作数来执行任务，完成后就继续执行下一条操作码。

heap 堆

Java执行引擎

每一个线程创建一个单独的运行时堆栈，对于每一个方法调用，一个称为栈内存栈帧被创建。所有局部变量将被创建在栈内存中。栈内存是线程安全的，因为它不是一个共享资源。与程序计数器一样，Java虚拟机栈也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。栈空间用光了会引发StackOverFlowError

VM Stack虚拟机栈

Program Counter Register程序计数器

PermGen

加载Java平台中扩展功能的一些jar包，包括$JAVA_HOME/jre/lib/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目录下的jar包

与虚拟机栈所发挥的作用是十分相似的。其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的native方法服务。

Java堆、GC堆

Tenured Space

验证

解析或识别是从运行时常量池的符号引用中动态具体值的过程

JDK1.8后，永久代被移除由元空间替换。

排查线上系统OOM问题：狸猫技术窝公众号里的救火队队长的《从0开始带你成为jvm实战高手》 oom可能发生在哪几个区域，解决的一个思路，在jvm里可以设置几个参数，如果一旦jvm发生了oom之后，就会导出一份内存快照，就会有当时的线上内存里的对象的一个情况，可以用MAT这样的工具，可以去分析 无非就是找出来当时的时候占用内存最大的对象都是谁，找出来那些对象是在代码中哪些地方创建出来的，一般来说就是可能会对内存去做一个调优 还是得去参考jvm专栏里的大量的案例背景，从业务背景出发，一步步去说明，在什么样的业务背景之下，为什么会产生oom的问题呢？必然会导致系统可能就是崩溃了，客服会反馈说，XX功能不能用了，说某个系统崩溃了 找他自动导出的内存快照，分析，XX对象，直接去定位代码，修改代码 你一定要把案例的业务、背景和思想给吸收了，就得融入到自己的业务里去，我负责的业务系统，在什么样的情况下，可能说会出现一大批的对象卡在内存里，无法回收，导致我系统没法放更多的对象了 产生OOM，内存泄漏的问题，少数场景在互联网公司，超高并发下的oom问题，瞬时大量存活对象占据内存， 导致没法创建更多的对象了 你也得去思考，甚至去模拟一下，最好可以模拟出来，oom不是你自己的代码，可能是你依赖的第三方的组件，netty导致的，结合自己的项目去一步一步的分析，oom问题的产生，和解决的过程