JVM内存模型笔记

1. 运行时数据区概述

• JVM内存布局规定了Java运行过程中的内存申请、分配和管理策略。
• 运行时数据区分为线程私有和线程共享两种。

2. 线程私有内存

• 程序计数器：存储当前线程执行的字节码指令地址。
• 虚拟机栈：保存方法调用的局部变量和部分结果。
• 本地方法区：为线程执行本地方法提供空间。

3. 线程共享内存

• 堆：存储对象实例和数组。
• 方法区：存储类信息、常量、静态变量等。
• 堆外内存：JDK 7中的永久代或JDK 8的元空间和代码缓存。

4. 程序计数器

• 作用：指示下一条执行的字节码指令。
• 特性：线程私有，无内存溢出错误。

5. 虚拟机栈

• 栈帧：包含局部变量表、操作数栈、动态链接信息等。
• 局部变量表：存储方法参数和局部变量。
• 操作数栈：保存计算过程的中间结果。
• 动态链接：支持运行期的动态链接。
• 方法返回地址：标识方法退出后的返回位置。

6. 本地方法栈

• 管理本地方法调用，与虚拟机栈功能相似但用于非Java代码。

7. 堆内存

• 新生代：新对象创建地，包括Eden区和Survivor区。
• 老年代：长期存活对象存储地。
• 元空间：存储类元信息，替代了永久代。

8. 垃圾收集(GC)

• Minor GC：新生代的垃圾收集。
• Major GC：老年代的垃圾收集。
• Full GC：整个堆和方法区的垃圾收集。

9. TLAB（Thread Local Allocation Buffer）

• 线程私有的内存分配区域，优化内存分配性能。

10. 逃逸分析

• 优化技术，减少堆分配，可能实现栈上分配、同步省略和标量替换。

11. 方法区

• 存储类信息、常量池、静态变量等。
• 与堆分开，称为Non-Heap。

12. 方法区的演进

• JDK 1.7开始逐步去除永久代，引入元空间。
• JDK 1.8完全移除永久代，使用本地内存的元空间。

13. 运行时常量池

• 方法区的一部分，存储编译期和运行期生成的常量。

14. 方法区垃圾回收

• 回收废弃常量和不再使用的类型。

15. 性能监控与调优

• 使用工具监控内存使用情况，通过参数调整内存大小和行为。

16. 异常处理

• 异常处理信息存储在异常表中，用于异常发生时找到处理代码。

17. 动态链接与静态链接

• 动态链接将符号引用转换为直接引用。

18. 虚方法表

• 优化动态分派，使用索引表代替查找。