一、初識(shí)JVM（虛擬機(jī)）

　　JVM是Java Virtual Machine（Java虛擬機(jī)）的縮寫，JVM是一種用于計(jì)算設(shè)備的規(guī)范，它是一個(gè)虛構(gòu)出來的計(jì)算機(jī)，是通過在實(shí)際的計(jì)算機(jī)上仿真模擬各種計(jì)算機(jī)功能來實(shí)現(xiàn)的。

　　引入Java語言虛擬機(jī)后，Java語言在不同平臺(tái)上運(yùn)行時(shí)不需要重新編譯。Java語言使用Java虛擬機(jī)屏蔽了與具體平臺(tái)相關(guān)的信息，使得Java語言編譯程序只需生成在Java虛擬機(jī)上運(yùn)行的目標(biāo)代碼（字節(jié)碼），就可以在多種平臺(tái)上不加修改地運(yùn)行。

二、Java為什么是“平臺(tái)無關(guān)的編程語言”？

• Java虛擬機(jī)是一個(gè)可以執(zhí)行Java字節(jié)碼的虛擬機(jī)進(jìn)程。
• Java源文件被編譯成能被Java虛擬機(jī)執(zhí)行的字節(jié)碼文件(.class文件)。
• Java被設(shè)計(jì)成允許應(yīng)用程序可以運(yùn)行在任意的平臺(tái)，而不需要程序員為每一個(gè)平臺(tái)單獨(dú)重寫或者是重新編譯。
• Java虛擬機(jī)讓這個(gè)變?yōu)榭赡?，因?yàn)樗赖讓佑布脚_(tái)的指令長(zhǎng)度和其他特性。

三、Java內(nèi)存結(jié)構(gòu)

• 線程共享：方法區(qū)、堆
• 線程私有：java棧、本地方法棧、程序計(jì)數(shù)器

Java堆（Heap）

　　是Java虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中最大的一塊，在虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建。線程共享，此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對(duì)象實(shí)例。

方法區(qū)（Method Area）

　　線程共享，它用于存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。

程序計(jì)數(shù)器（Program Counter Register）

　　線程私有，是一塊較小的內(nèi)存空間，它的作用可以看做是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)指示器。

JVM棧（JVM Stacks）

　　線程私有，生命周期與線程相同。

　　虛擬機(jī)棧描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個(gè)方法被執(zhí)行的時(shí)候都會(huì)同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)棧幀（Stack Frame）用于存儲(chǔ)局部變量表、操作棧、動(dòng)態(tài)鏈接、方法出口等信息。每一個(gè)方法被調(diào)用直至執(zhí)行完成的過程，就對(duì)應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)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(jī)棧所發(fā)揮的作用是非常相似的，其區(qū)別不過是虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行Java方法（也就是字節(jié)碼）服務(wù)，而本地方法棧則是為虛擬機(jī)使用到的Native方法服務(wù)。

PS: Native Method就是一個(gè)java調(diào)用非java代碼的接口

四、JVM的對(duì)象分配規(guī)則

• 對(duì)象優(yōu)先分配在Eden區(qū)【使用空間】，如果Eden區(qū)沒有足夠的空間時(shí)，虛擬機(jī)執(zhí)行一次Minor GC【垃圾回收】。
• 大對(duì)象直接進(jìn)入老年代（大對(duì)象是指需要大量連續(xù)內(nèi)存空間的對(duì)象）。這樣做的目的是避免在Eden區(qū)和兩個(gè)Survivor區(qū)之間發(fā)生大量的內(nèi)存拷貝（新生代采用復(fù)制算法收集內(nèi)存）。
• 長(zhǎng)期存活的對(duì)象進(jìn)入老年代。虛擬機(jī)為每個(gè)對(duì)象定義了一個(gè)年齡計(jì)數(shù)器，如果對(duì)象經(jīng)過了1次Minor GC（年輕代收集）那么對(duì)象會(huì)進(jìn)入Survivor區(qū)，之后每經(jīng)過一次Minor GC那么對(duì)象的年齡加1，知道達(dá)到閥值對(duì)象進(jìn)入老年區(qū)。
• 動(dòng)態(tài)判斷對(duì)象的年齡。如果Survivor區(qū)中相同年齡的所有對(duì)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(duì)象可以直接進(jìn)入老年代。
• 空間分配擔(dān)保。每次進(jìn)行Minor GC時(shí)，JVM會(huì)計(jì)算Survivor區(qū)移至老年區(qū)的對(duì)象的平均大小，如果這個(gè)值大于老年區(qū)的剩余值大小則進(jìn)行一次Full GC，如果小于檢查HandlePromotionFailure設(shè)置，如果true則只進(jìn)行Monitor GC,如果false則進(jìn)行Full GC。

術(shù)語說明

• Young Generation（新生代）：分為：Eden區(qū)和Survivor區(qū)，Survivor區(qū)有分為大小相等的From Space和To Space。
• Old Generation（老年代）： Tenured區(qū)，當(dāng) Tenured區(qū)空間不夠時(shí)， JVM 會(huì)在Tenured區(qū)進(jìn)行 major collection。
• Minor GC：新生代GC，指發(fā)生在新生代的垃圾收集動(dòng)作，因?yàn)閖ava對(duì)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(fā)生老年代的GC，對(duì)整個(gè)堆進(jìn)行GC。出現(xiàn)Major GC，經(jīng)常會(huì)伴隨至少一次Minor GC（非絕對(duì)）。MajorGC的速度一般比minor GC慢10倍以上。
• Full GC：整個(gè)虛擬機(jī)，包括永久區(qū)、新生區(qū)和老年區(qū)的回收。

總結(jié)

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?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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