JVM内存分配(栈堆)与JVM回收机制
JVM工作原理
JVM工作原理JVM（Java虚拟机）是Java程序的运行环境，它负责将Java源代码编译成可执行的字节码，并提供运行时环境来执行字节码。
JVM的工作原理涉及到类加载、内存管理、垃圾回收、即时编译等多个方面。
1. 类加载JVM通过类加载器（ClassLoader）来加载Java类。
类加载器根据类的全限定名（包括包名和类名）在类路径中查找对应的字节码文件，并将其加载到内存中。
类加载器采用双亲委派模型，即先由父类加载器尝试加载类，如果父类加载器无法加载，则由子类加载器尝试加载。
这种模型保证了类的唯一性和安全性。
2. 内存管理JVM将内存分为多个区域，包括方法区、堆、栈和程序计数器。
方法区存储类的元数据信息，如字段、方法、常量池等。
堆是存放对象实例的区域，通过垃圾回收机制来管理内存的分配和释放。
栈用于存储方法的局部变量和方法调用信息。
程序计数器用于指示当前线程执行的字节码指令。
3. 垃圾回收JVM通过垃圾回收机制自动回收不再使用的对象内存。
垃圾回收器会定期扫描堆内存，标记所有还在使用的对象，然后清理掉未被标记的对象。
常见的垃圾回收算法有标记-清除、复制、标记-整理等。
JVM还提供了不同的垃圾回收器，如Serial、Parallel、CMS、G1等，可以根据应用场景选择合适的垃圾回收器。
4. 即时编译JVM使用即时编译器（Just-In-Time Compiler）将热点代码（经常被执行的代码）编译成本地机器码，以提高执行效率。
JVM会监测程序的运行情况，根据热点代码的执行频率和调用关系进行优化编译。
即时编译器可以选择不同的编译策略，如解释执行、编译执行或混合执行。
5. 内存模型JVM定义了Java程序在多线程环境下的内存模型，保证多线程的内存可见性和有序性。
内存模型规定了线程之间如何进行通信和同步。
JVM使用主内存和工作内存的概念，线程之间的共享变量存储在主内存中，每个线程有自己的工作内存，线程对共享变量的操作先在工作内存中进行，然后通过主内存来同步和通信。
虚拟机内存管理：分配与回收策略
虚拟机内存管理：分配与回收策略虚拟机内存管理是操作系统中的一个重要领域。
在计算机系统中，内存是一项有限的资源，而操作系统需要合理地分配和回收内存，以满足不同应用程序的需求。
本文将探讨虚拟机内存管理中的分配与回收策略。
一、内存分配策略在虚拟机中，内存的分配通常是在进程创建时进行的。
操作系统需要将一块连续的内存空间分配给该进程，并且记录该进程的内存边界。
常见的内存分配策略有以下几种。
首次适应算法（First Fit）：该算法将内存空间划分为若干块，从头开始查找第一个足够大的空闲块来进行分配。
这种算法的优点是简单高效，但容易造成内存碎片。
最佳适应算法（Best Fit）：该算法从所有空闲块中找到最小的适配块进行分配。
相比首次适应算法，最佳适应算法能更好地利用内存空间，减少碎片的产生，但分配效率较低。
循环首次适应算法（Next Fit）：该算法与首次适应算法类似，但是从上一次分配位置开始循环查找。
这样可以减少搜索的时间，提高分配效率。
内存分配时还需要考虑其他因素，如内存的对齐方式和分页机制。
对齐方式可以提高访问速度，而分页机制可以更好地管理内存空间。
二、内存回收策略内存回收是指在程序执行过程中，当某些进程不再使用内存时，将其释放给操作系统重新分配。
常见的内存回收策略有以下几种。
引用计数法：该方法记录每个对象被引用的次数，当引用次数为0时，即可将该对象回收。
但是引用计数法无法解决循环引用的问题，容易造成内存泄漏。
标记-清除算法：该算法通过标记未被引用的内存块，然后清除这些块来回收内存。
这个算法可以解决循环引用的问题，但会产生内存碎片。
分代回收算法：该算法将内存分为多个代，根据对象的存活时间将其分配到不同的代中。
年轻代的回收频率较高，老年代的回收频率较低。
这样可以更有效地进行内存回收。
写时复制（Copy-on-write）：该技术将内存分为读写两个副本，在写操作时才会进行复制。
这样可以减少内存拷贝的开销，提高性能。
浅析jvm内存回收技术
落i塾憝凰浅析J V M内存回收技术沈俊(浙江水利水电专科学校，浙江杭州310018)摹腩要丁填圾回收的接恭黎窦珊赋雾内待∞管理篙同时垃壤喊收的性能和裁謦将童接影酾满菇瘟拟襁的运行速度。
零文。
．v嬲i。
蕊舞镪瓠蕊速躯氓晦豫疆瓠专蠢瀑蕊套酶疑凝鼍囊莲器鏊咚逮疆誊遏濂铸蟪如憾=13I舷酾秘_!画浓嫱鼗鼹．强囊豢蠹蠢馘鑫鼍。
jj l l|i j“|l．§§娉爸露面鞭、套穗蔑狲机避彀蕊蹲魄壤舔琶§Q壤褥麓；&÷§|一j§i|i≮r lt孽薯|{；；11|l ij‰薯i§j强糕t鼍：毪j r聪l l I i强嚣≮|；§Ja va虚拟机(J V M)的内存管理机制通常被称为垃圾回收(G a rba ge C oI|ect i on)机制，是J ava程序设计的核心技术之～。
垃圾回收是一种动态存储管理技术。
在面向对象的程序设计中，当某个对象不再被访问到时，该对象所占有的内存空间称作垃圾。
垃圾回收器(G C)的主要任务就是负责监视J ava程序中对象的活动情况，并在适当的时候运行垃圾回收线程回收垃圾对象，以释放有限的内存空间。
由于它是自动执行的，所以可以减轻程序员的许多负担。
虽然自动垃圾收集会带来性能上的损失，但是同其优点相比，实在是九牛一毛。
1J V M内存管理工作原理1．1J V M中的内存区域在J ava程序中，J V M自动管理若两种类型的内存：堆内存和栈内存。
堆(heap)中一般存放程序运行时创建的对象实例，栈(s t ack)中一般用来存放程序中的静态或非静态方法。
堆是在JV M范围内共享的，而栈则是每个线程都有一个。
当然，J V M中还有其他一些内存区域，例如方法区(m et hod ar ea)、常量池(co ns t ant p001)、本地栈(nat i vem et hodst ack)等，这些内存区域当然也是不可或缺的，但都同垃圾回收机制关系不大，所以这里就不一一介绍了。
java内存使用情况的命令
java内存使用情况的命令Java是一种面向对象的编程语言，它在开发应用程序时需要使用内存来存储数据和执行代码。
因此，了解Java的内存使用情况对于开发人员来说是非常重要的。
Java虚拟机（JVM）负责管理Java应用程序的内存，它使用垃圾回收机制来自动管理内存的分配和释放。
JVM的内存可以分为以下几个部分：1. 堆（Heap）：堆是Java程序运行时动态分配的内存区域，用于存储对象实例。
堆的大小可以通过命令行参数-Xmx和-Xms来设置。
-Xms表示JVM启动时初始分配的堆内存大小，-Xmx表示堆能够达到的最大内存大小。
2. 方法区（Method Area）：方法区用于存储已加载的类信息、常量、静态变量等数据。
方法区的大小可以通过命令行参数-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize来设置。
-XX:PermSize表示JVM启动时初始分配的方法区大小，-XX:MaxPermSize表示方法区能够达到的最大大小。
3. 栈（Stack）：栈用于存储Java方法中的局部变量以及方法调用时的状态信息。
每个Java线程都有一个独立的栈，栈的大小是固定的，并且在线程创建时被分配。
栈的大小可以通过命令行参数-Xss来设置。
除了上述部分，JVM还会使用一些额外的内存空间，如直接内存（DirectMemory）和本地方法栈（Native Method Stack），用于存储一些特殊的数据和执行本地方法。
了解Java的内存使用情况对于定位内存泄漏和优化程序性能非常有帮助。
下面是几个常用的命令，可以用于监控和调整Java程序的内存使用情况：1. jps：该命令用于列出当前运行的Java进程，以及对应的进程ID。
2. jstat：该命令用于监控Java虚拟机的各种运行状态，包括堆的使用情况、类加载数量、垃圾回收情况等。
常用的参数包括-jstat -gcutil <pid>和-jstat-gccapacity <pid>。
jvm堆的基本结构
jvm堆的基本结构
Java虚拟机（JVM）堆是一种重要的内存分配结构，被用来存储Java 类实例和数组，是Java内存管理的重要组成部分。
JVM堆由以下三部分组成：
1.堆栈：堆栈是一种先进后出（LIFO）的内存结构，用于存储Java对象的本地变量。
堆栈空间占用资源比较小，但容量有限，一般比较小（只支持少计数的变量）。
2.程序计数器：程序计数器是一个小巧且独立的内存结构，用于保存执行过程中当前活动线程正在执行的字节码行号。
jvm通过程序计数器控制程序运行，它不会存储任何对象。
3.垃圾回收堆：垃圾回收堆是一种用于存储对象的内存结构，一般由堆顶（Young generation），年老代（Old Generation ）和永久代（Permanent Generation）组成。
堆顶是一个存储新生成的对象的内存区域，当堆顶达到容量上限时，部分对象会被转移至年老代；而永久代则用于存放永久数据，如Java类，字段和方法。
总的来说，JVM堆是一个内存结构，用于管理Java对象。
它主要由堆栈、程序计数器和垃圾回收堆组成，通过这三个基本构建块构成JVM
堆，兼顾性能和可维护性。
JVM堆是Java内存管理的重要组成部分，其利用了可伸缩性和性能可控性，是运行Java程序的重要基础。
jvm 对象分配过程
JVM对象分配过程1. 概述JVM（Java虚拟机）是Java程序运行的环境，它负责解释和执行Java字节码。
在Java程序中，对象是一种重要的数据结构，而JVM对于对象的分配和管理是非常关键的。
本文将深入探讨JVM对象分配的过程，包括对象的创建、内存分配、初始化和回收等。
2. 对象创建在Java程序中，通过new关键字来创建一个对象。
当执行new操作时，JVM会进行如下步骤： - 检查类是否已经加载到内存中，如果没有则进行类加载； - 在堆内存中为对象分配一块连续的内存空间； - 执行对象的构造方法进行初始化； - 返回对象引用。
3. 内存分配在JVM中，所有的对象都被分配在堆（Heap）上。
堆是一块动态分配的内存区域，用于存储所有的Java对象。
当执行new操作时，JVM会自动在堆上为对象分配内存空间。
3.1 对象头每个在堆上分配的对象都有一个与之对应的对象头（Object Header）。
对象头包含了一些必要信息，如： - 对象类型指针：用于确定该对象属于哪个类； - GC 标记位：用于标记对象是否可回收； - 锁标志位：用于实现同步机制。
3.2 内存分配方式JVM采用两种方式来进行内存分配：指针碰撞（Bump the Pointer）和空闲列表（Free List）。
3.2.1 指针碰撞指针碰撞是一种简单且高效的内存分配方式。
当堆中的空闲内存与已使用的内存之间有一块完全空闲的区域时，JVM可以通过移动一个指针来分配内存。
这个指针称为“指针碰撞指针”，它将堆分为两个部分：已使用的部分和未使用的部分。
3.2.2 空闲列表空闲列表是另一种常见的内存分配方式。
在这种方式下，JVM会维护一个链表，记录所有空闲的内存块。
当需要为对象分配内存时，JVM会遍历链表，找到合适大小的内存块，并将其从链表中移除。
4. 对象初始化在对象创建完成后，JVM会调用对象的构造方法进行初始化。
构造方法负责对对象进行初始化操作，如成员变量赋初值、执行其他初始化方法等。
jvm的工作原理
jvm的工作原理
JVM（Java虚拟机）是一种运行Java字节码的虚拟机，它是Java 语言的核心组成部分。
JVM的主要工作是将Java代码编译成字节码并在运行时执行这些字节码。
JVM的工作流程如下：
1. 读取字节码：JVM读取字节码文件并将其加载到内存中。
2. 类加载：JVM将字节码文件转换为Java类，并进行类的验证、准备和解析。
3. 内存分配：JVM为Java类分配内存空间，并将其属性和方法加载到内存中。
4. 字节码执行：JVM执行Java字节码，通过解释器或即时编译器将字节码转换为机器码，并在CPU上运行。
5. 垃圾回收：JVM负责管理Java对象的内存分配和释放，使用垃圾回收算法来自动回收不再使用的对象。
JVM的工作原理是基于Java语言的跨平台特性，它将Java代码转换为字节码，使得Java程序可以在不同的操作系统和硬件上运行。
同时，JVM的垃圾回收机制可以有效地管理内存，避免了内存泄漏和越界访问等问题，提高了Java程序的稳定性和安全性。
- 1 -。
JVM内存垃圾回收方法
JVM内存垃圾回收⽅法概要：why：为什么回收，见whatwhat：垃圾回收哪些内存（不可达对象的确定）when：何时执⾏GC（安全点、安全区域）how：如何回收（原理——垃圾回收算法、实现——垃圾收集器）1、垃圾回收哪些内存JVM运⾏时数据区中，线程私有的程序计数器、虚拟机栈、本地⽅法栈随线程的创建和退出⽽⾃动产⽣和销毁，不需要垃圾回收；⽽对于⽅法区和堆区，由于是随虚拟机的启动和退出⽽创建和销毁，在这期间被各线程共享，若不回收垃圾以腾出空间则最终会耗尽这两部分空间。
因此，JVM垃圾回收的是共享区域的内存，主要是⽅法区和Java堆内存的回收。
1.1、⽅法区⽅法区的垃圾收集主要是回收废弃常量和⽆⽤的类（卸载类）。
回收废弃常量与下⾯将介绍的回收Java堆中的对象很相似，⽽判定“⽆⽤的类”需同时满⾜三个条件：1、该类所有实例已被回收，即Java堆中⽆该类的任何实例。
（下层）2、该类对应的ng.Class对象没有在任何地⽅被引⽤，⽆在任何地⽅通过反射访问该类的⽅法。
（下层）3、加载该类的ClassLoader已被回收。
（上层）java 8提供了-xx:MetaspaceSize来设置触发元空间垃圾回收的阈值。
1.2、堆Java堆⾥⾯存放着⼏乎所有的对象实例，垃圾收集器对堆进⾏回收前，⾸先要做的就是确定哪些对象可以作为垃圾回收。
JDK1.2后，Java对引⽤概念进⾏了扩充，将引⽤分为强引⽤（Strong Reference）、软引⽤（Soft Reference）、弱引⽤（Weak Reference）、虚引⽤（Phantom Reference）、终引⽤（Final Reference）。
关于Java Reference，可参阅。
总的来说，回收的堆对象有两类：1、有被引⽤的对象：即被软引⽤、弱引⽤、虚引⽤所引⽤的对象可能被JVM强制当成垃圾回收。
1、软引⽤：软引⽤对象在系统将要发⽣内存耗尽（OOM）前会被回收。
jvm 的原理
jvm 的原理JVM（Java Virtual Machine）是一种能够执行Java字节码的虚拟机。
它是Java技术的核心，负责将Java源代码编译为平台无关的字节码，并在不同的操作系统上执行这些字节码。
JVM的原理可以简单概括为以下几个方面：1. 类加载：JVM首先通过类加载器加载Java源代码编译生成的字节码文件。
类加载器将字节码文件加载到JVM中，并解析字节码文件的结构，创建对应的类模板。
2. 内存管理：JVM将内存划分为不同的区域，包括堆、栈、方法区等。
其中，堆是用于存储对象实例的区域，栈用于存储方法的调用栈，方法区则存储类的元数据信息。
JVM通过垃圾回收机制自动管理堆内存，释放不再使用的对象。
3. 即时编译：JVM在执行字节码时，会将热点代码（即频繁执行的代码）通过即时编译器（Just-In-Time Compiler）编译为本地机器码，以提高执行效率。
即时编译器会根据运行时的情况进行优化，如方法内联、循环展开等。
4. 解释执行：对于非热点代码，JVM会使用解释器将字节码逐条解释执行。
解释器将字节码转换为机器码并执行，但执行效率相对较低。
5. 安全机制：JVM提供了安全管理器（Security Manager）来保护系统安全。
安全管理器可以控制JVM对外部资源的访问权限，防止恶意代码对系统造成破坏。
6. 异常处理：JVM提供了异常处理机制来处理程序中的异常情况。
当程序发生异常时，JVM会根据异常处理器（Exception Handler）的配置，选择相应的处理方式，如打印异常信息、捕获并处理异常等。
7. 多线程支持：JVM支持多线程并发执行。
它通过线程调度器（Thread Scheduler）来调度各个线程的执行顺序，实现多线程的并发执行。
8. 跨平台性：由于JVM将字节码作为中间语言，可以在不同的操作系统上执行Java程序。
这使得Java具有较好的跨平台性，只需在不同平台上安装对应的JVM即可。
java区分新生代 老年代的方法
一、概述在Java虚拟机（JVM）中，内存分为多个区域，其中包括新生代和老年代。
对于Java程序而言，合理区分和管理新生代和老年代的内存是非常重要的。
本文将介绍Java中区分新生代和老年代的方法。
二、新生代和老年代的区别1. 内存分配新生代是指JVM中的年轻对象存活区域，主要用于存放新创建的对象。
而老年代则是存放芳龄较大的对象和经过多次垃圾回收仍然存活的对象。
2. 垃圾回收机制针对不同年代的对象，JVM会采用不同的垃圾回收机制。
新生代对象通常使用复制算法进行垃圾回收，而老年代对象则采用标记清除或标记整理算法。
三、区分新生代和老年代的方法1. 芳龄阈值JVM通过设定对象的芳龄阈值来区分新生代和老年代的对象。
芳龄阈值通常是通过参数“-XX:MaxTenuringThreshold”来进行设置，当对象经过多次垃圾回收后仍然存活并达到了设定的芳龄阈值，就会被晋升到老年代。
2. 分代回收策略JVM采用分代回收策略，对新生代和老年代采用不同的垃圾回收算法和频率。
在新生代，会频繁地进行“Minor GC”，即年轻代的垃圾回收，来清理掉短时间内逝去的对象。
而在老年代，会较少地进行“Full GC”，来进行整个堆空间的垃圾回收。
3. 内存空间划分JVM会将堆内存划分为新生代和老年代，通过参数“-Xmn”来设置新生代的大小，而老年代则占据了整个堆内存的一部分。
合理划分堆内存空间可以更好地区分新生代和老年代的对象。
4. 分代假设JVM基于“分代假设”，即假设大部分对象在短时间内就会被回收，因此将新创建的对象放入新生代中，而将经过多次存活的对象放入老年代。
5. 垃圾回收器选择JVM提供了多种垃圾回收器，可以根据业务场景和性能要求来选择不同的垃圾回收器。
对于新生代对象较多的场景，可以选择使用“Parallel Scavenge”垃圾回收器。
四、结论合理区分新生代和老年代的对象对于Java程序的性能和稳定性非常重要。
通过对新生代和老年代的内存划分、垃圾回收机制和内存分配等方面进行合理配置，可以更好地利用JVM的内存资源，提高Java程序的运行效率和稳定性。
JVM工作原理
JVM工作原理JVM（Java Virtual Machine）是Java编程语言的核心部分，它是一个虚拟机，负责执行Java字节码。
JVM的工作原理涉及到类加载、内存管理、垃圾回收、即时编译等方面。
下面将详细介绍JVM的工作原理。
1. 类加载类加载是JVM的一个重要功能，它负责将编译后的Java字节码加载到内存中。
类加载过程包括加载、验证、准备、解析和初始化五个阶段。
在加载阶段，JVM会根据类的全限定名找到对应的字节码文件，并将其读入内存。
在验证阶段，JVM会验证字节码的合法性，确保它符合Java语言规范。
在准备阶段，JVM会为类的静态变量分配内存，并初始化默认值。
在解析阶段，JVM会将符号引用转换为直接引用。
最后，在初始化阶段，JVM会执行类的初始化代码，包括静态变量的赋值和静态代码块的执行。
2. 内存管理JVM的内存管理主要包括堆内存和栈内存的管理。
堆内存用于存储对象实例和数组，而栈内存用于存储局部变量和方法调用的相关信息。
JVM会根据程序的需要动态分配和回收内存。
堆内存的大小可以通过启动参数进行配置，而栈内存的大小则由操作系统决定。
JVM还提供了垃圾回收机制，用于自动回收不再使用的内存。
垃圾回收器会定期扫描堆内存，标记并回收无用的对象，释放内存空间。
3. 垃圾回收垃圾回收是JVM的一项重要功能，它通过自动回收不再使用的内存，提高了程序的性能和资源利用率。
JVM中的垃圾回收器会定期扫描堆内存，标记并回收无用的对象。
垃圾回收的算法有多种，包括标记-清除算法、复制算法、标记-整理算法等。
JVM根据堆内存的使用情况选择合适的垃圾回收算法。
垃圾回收过程中会产生一定的停顿时间，影响程序的运行效率，因此需要合理配置垃圾回收器的参数。
4. 即时编译JVM中的即时编译器是一种优化技术，它可以将热点代码（被频繁调用的代码）编译成本地机器码，提高程序的执行效率。
JVM会根据代码的执行情况动态地进行即时编译，将热点代码转换为机器码，并替换原来的字节码。
javajvm垃圾回收原理
Java虚拟机（JVM）的垃圾回收原理是指在运行Java程序时，JVM自动管理内存的过程。
垃圾回收是指自动识别和释放不再使用的内存，以便重新分配给其他需要的对象。
JVM的垃圾回收原理主要包括以下几个步骤：
1. 标记：JVM首先标记所有活动对象，即那些仍然被引用的对象。
从根对象（如方法栈、静态变量等）开始，通过可达性分析算法，递归地遍历对象图，将所有可达的对象标记为活动对象。
2. 清除：在标记完成后，JVM会对堆内存中的所有对象进行遍历，将未被标记的对象判定为垃圾对象，并将其所占用的内存空间释放出来。
3. 压缩：在清除垃圾对象后，JVM会对堆内存进行压缩，将存活对象向一端移动，以便为新对象分配连续的内存空间，减少内存碎片化。
4. 分配：在压缩完成后，JVM会为新对象分配内存空间，并更新堆指针，以便下次分配内存时能够快速找到可用的内存空间。
JVM的垃圾回收机制采用了自适应的算法，根据当前的内存使用情况和程序的运行情况，动态调整垃圾回收的策略和参数，以提高垃圾回收的效率和性能。
需要注意的是，垃圾回收是一个相对耗时的操作，会占用一定的系统资源。
因此，在编写Java程序时，应尽量避免产生大量的垃圾对象，合理管理内存的使用，以提高程序的性能和效率。
jvm垃圾回收（区域、时间、算法）
jvm垃圾回收（区域、时间、算法）1、进⾏垃圾回收的区域（1）堆（2）⽅法区栈是线程的私有数据，所以不进⾏垃圾回收2、垃圾回收的时间对这个对象不再引⽤的时候public class ReferenceCountingGC {private static final int MB=1024*1024;public Object instance=null;private byte[] size=new byte[2*MB];public static void main(String[] args) {ReferenceCountingGC referenceCountingGC1=new ReferenceCountingGC();ReferenceCountingGC referenceCountingGC2=new ReferenceCountingGC();//循环引⽤referenceCountingGC1.instance=referenceCountingGC2;referenceCountingGC2.instance=referenceCountingGC1;referenceCountingGC1=null;referenceCountingGC2=null;System.gc();;}}[Full GC (System.gc())[Tenured: 0K->640K(86016K), 0.0045506 secs] 6862K->640K(124736K),[Metaspace: 3223K->3223K(1056768K)], 0.0046551 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.01 secs]Heapdef new generation total 38784K, used 345K [0x0000000082200000, 0x0000000084c10000, 0x00000000ac150000)eden space 34496K, 1% used [0x0000000082200000, 0x0000000082256548, 0x00000000843b0000)from space 4288K, 0% used [0x00000000843b0000, 0x00000000843b0000, 0x00000000847e0000)to space 4288K, 0% used [0x00000000847e0000, 0x00000000847e0000, 0x0000000084c10000)tenured generation total 86016K, used 640K [0x00000000ac150000, 0x00000000b1550000, 0x0000000100000000)the space 86016K, 0% used [0x00000000ac150000, 0x00000000ac1f0040, 0x00000000ac1f0200, 0x00000000b1550000)Metaspace used 3230K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768Kclass space used 350K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K（1）引⽤计数给对象添加⼀个引⽤计数器，每当这个对象进⾏⼀次引⽤，计数器就加1；每当引⽤失效的时候，计数器就减1。
内存中的栈,堆和方法区的用法
内存中的栈,堆和方法区的用法一、栈的用法1. 栈是一种线性数据结构，具有“先进后出”（FILO）的特点，通常用于保存方法的调用信息、局部变量等。
栈的大小是固定的，在程序运行时分配，在方法调用时创建，方法调用结束时销毁。
2. 在Java中，每个线程都拥有自己的栈，栈中保存了方法的调用信息、局部变量等。
当一个方法被调用时，会在栈中创建一个新的栈帧用于保存该方法的调用信息和局部变量，并将该栈帧压入到栈顶。
当方法执行结束时，会将该方法的栈帧从栈顶弹出，释放栈空间。
3. 栈的大小在编译时就已经确定，一般为几十至几百KB，由虚拟机参数-Xss来控制。
二、堆的用法1. 堆是用于存储对象实例的内存区域，具有动态分配和回收的特点。
堆的大小是可变的，在程序运行时分配，通过垃圾回收机制来进行自动回收。
2. 在Java中，所有的对象实例都存储在堆中，通过new关键字创建的对象实例都存储在堆中。
堆的大小在程序运行时可以动态调整，通过虚拟机参数-Xms和-Xmx来控制初始堆大小和最大堆大小。
3. 堆的回收由垃圾回收器（GC）来负责，不同的垃圾回收器有不同的回收策略，如串行回收器、并行回收器、CMS回收器、G1回收器等。
三、方法区的用法1. 方法区是堆的一部分，用于存储类信息、常量池、静态变量等。
方法区的大小是固定的，在程序运行时分配，由虚拟机参数-XX:MaxMetaspaceSize来控制。
2. 在Java 8之前，方法区中存储着类的元数据信息，包括类的结构信息、字段信息、方法信息等。
在Java 8及之后，方法区被元空间（Metaspace）所代替，元空间是直接使用本地内存存储类的元数据信息，不再受限于方法区的大小。
3. 方法区的回收由垃圾回收器（GC）来负责，垃圾回收器会定期清理无用的类信息、常量池中无用的常量等，以释放方法区内存。
四、栈、堆和方法区的关系1. 栈、堆和方法区是Java虚拟机中的重要内存区域，各自承担着不同的功能和用法。
jvm原理 周志明
jvm原理周志明JVM（Java Virtual Machine），也被称为Java虚拟机，是Java 程序运行的基础。
其核心就是把Java源代码编译成Java字节码，然后在JVM中执行该字节码。
jvm原理周志明一书是一本非常好的Java虚拟机方面的书籍，详细解释了JVM的内部运行机制和原理，使读者对JVM有了更深入的理解。
下面我将详细介绍JVM的工作原理，给JVM的初学者提供一定的帮助：1.类加载机制：当Java程序中需要使用某个类的时候，JVM就会去加载类，类加载器负责将类加载到内存中，然后才能执行原子方法。
类加载器按照不同种类将类分为不同的等级，由上到下依次为：启动类加载器、扩展类加载器和应用程序加载器。
2.内存结构：JVM内存结构可以分为方法区、虚拟机栈、本地方法栈和堆。
方法区存储类的元数据信息等，虚拟机栈存储方法执行时的栈帧信息，本地方法栈存储本地方法执行时的栈帧信息，堆则是Java程序中实际创建对象的地方。
3.执行引擎：JVM的执行引擎主要分为两种：解释器和JIT编译器。
解释器可以逐条解析字节码并将其翻译成相应的机器码执行。
而JIT编译器通常在程序运行过程中，使用计时器等方式监测程序中的热点代码并进行编译成机器码的操作。
4.垃圾回收器：JVM中内存分配是自动管理的，因此需要垃圾回收器来管理内存的回收。
常见的垃圾回收器有Serial、Parallel、CMS 和G1 四种。
总之，“jvm原理周志明”这本书详细讲解了JVM的内部运行机制和原理，读者可以结合书中的内容深入理解JVM的工作原理和功能。
有了更深入的了解，开发者也能够更好地优化自己的Java程序，为更好的Java开发奠定基础。
操作系统之内存分配与回收
操作系统之内存分配与回收在计算机的世界里，操作系统就像是一个有条不紊的大管家，负责协调和管理各种资源，以确保计算机系统能够高效、稳定地运行。
其中，内存的分配与回收是操作系统中至关重要的任务之一。
想象一下，内存就像是一个大仓库，里面有许多大小不一的房间。
当程序需要运行时，操作系统要给它分配一个合适的房间来存放数据和指令；当程序结束运行后，操作系统又要把这个房间收回来，以便给其他程序使用。
这个过程听起来简单，但实际上涉及到许多复杂的策略和算法。
首先，我们来谈谈内存分配。
当一个程序被启动时，操作系统需要为它分配一定的内存空间。
这可不是随便找个地方就行，而是要根据程序的需求和系统的当前状况来进行精心安排。
一种常见的内存分配方式是连续分配。
这就好比在仓库里划出一块连续的区域给程序使用。
比如，程序 A 需要 100MB 的内存，操作系统就在内存中找到一段连续的100MB 空间分配给它。
这种方式简单直观，但是容易产生内存碎片。
就像仓库里被划分了很多块区域后，剩下一些小块的、不连续的空间，很难再被利用起来。
为了解决连续分配的问题，又出现了分页式和分段式的内存分配方法。
分页式就像是把内存切成固定大小的页面，程序被分成同样大小的页，然后根据需要将这些页分配到内存中。
这样可以更灵活地利用内存，减少碎片的产生。
分段式则是根据程序的逻辑结构，将其分成不同的段，如代码段、数据段等，然后分别进行分配。
除了这些基本的分配方式，还有一些更高级的策略，比如伙伴系统。
它把内存分成大小不同的块，通过特定的算法来进行分配和合并，以提高内存的利用率。
接下来，我们再看看内存回收。
当一个程序结束运行或者不再需要某些内存时，操作系统就要把之前分配给它的内存回收回来。
这可不是简单地把标记清除就行，还需要处理一些复杂的情况。
比如，如果回收的内存与相邻的空闲内存可以合并成更大的连续空闲区域，那么操作系统就会进行合并操作，以方便后续的分配。
这就像整理仓库，把相邻的空闲空间整合在一起，能放下更大的东西。
一种基于栈式分配的JVM垃圾收集算法
计 算 机 系 统 应 用
２１ ０ ０年 第 １ ９卷 第 ７ 期
一
种基 于栈 式分 配的 Ｊ ＶＭ 垃圾收集 算法①
陈贤闯 徐小 良 （ 州电子科技 大学 计算机应用技术 浙江 杭州 ３ ０ ） 杭 １ １ ０ ８
出一种基 于栈 式 内存 分配的垃圾 收集算法。 算法首先在 编译阶段 通过对 Ｊ ｖ ａ ａ源代码进行分析确定栈式 分配对 象 ， 用扩展指令标识这 些对 象， 并 程序 运行 时它们 直接被 分配到 Ｊ ｖ ａ ａ栈上 ， 这些对 象在程序 离 开其作 用域 时立即被释放 ，其它对 象则分 配到堆上 ，由垃圾收 集器进行 回收。 实验结果表 明 ，与传统 基 于堆 式的垃圾 收集算法相 比 ，新 算法 内存分配和 即时回收性 能优 ， 占用内存空间 少。垃圾回收更及
文献 【】 １提出了引用计数垃圾收集算法 ，这种算 法通过 为堆 中的每一个 对象保 存一个计数来 区分 活动 对象和 垃圾对象 ，这个计 数记录 了对象 的引用次数 ，计数 为
ｓ ｏ ｔ ａ ｏ ｒｅ ｔ ｒ ｄｔｏ ａ ａｂａ ｅ ｃ ｌ ｃｏ ，ｔｅ ｎ ｗ ｌ ｏ ｉｈ ｉ ｐ ｏ ｅ ｈｅ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆ ｈ ｗ ｈ Ｌ ｃ ｍｐａ ｄ ｗｉ ｔａ ｉ ｎ ｌｇ ｈ ｉ ｒ ｇ ｏ ｌ ｔ ｒ ｈ ｅ ａｇ ｒｔｍ ｍ ｒ ｖ ｓｔ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｅ
时 。减轻 了垃圾 收集器的 负担 ，提 高了运行速度。
JVM工作原理
JVM工作原理JVM（Java Virtual Machine）是Java虚拟机的缩写，是Java程序运行的基础。
它是一个抽象的计算机，通过解释和执行Java字节码来实现Java程序的运行。
JVM的工作原理涉及到类加载、字节码解释和执行、垃圾回收等多个方面。
1. 类加载在JVM中，类的加载是指将类的字节码文件加载到内存中，并对其进行校验、准备和解析的过程。
类加载器负责将类文件加载到内存，并生成对应的Class对象。
JVM内置了三个类加载器：启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器。
启动类加载器负责加载核心类库，扩展类加载器负责加载Java的扩展类库，应用程序类加载器负责加载应用程序的类。
2. 字节码解释和执行在类加载完成后，JVM会将类的字节码文件解释成机器码，并按照一定的顺序执行。
字节码解释和执行是JVM的核心功能之一。
JVM采用解释执行的方式，通过解释器逐行解释字节码并执行相应的操作。
这种方式的好处是跨平台，但执行效率相对较低。
3. 即时编译为了提高执行效率，JVM还引入了即时编译（Just-In-Time Compilation，JIT）技术。
即时编译器可以将热点代码（被频繁执行的代码）编译成本地机器码，以提高执行速度。
JIT编译器会监测程序的执行情况，当发现某段代码被频繁执行时，就会将其编译成机器码，并替换原来的解释执行代码。
4. 内存管理和垃圾回收JVM负责管理程序运行时的内存，包括堆内存和栈内存。
堆内存用于存储对象实例，栈内存用于存储方法调用和局部变量等。
JVM通过垃圾回收机制来自动管理内存的分配和释放。
垃圾回收器会定期扫描堆内存，标记并清理不再使用的对象，释放内存空间。
5. 运行时数据区域JVM将内存划分为不同的运行时数据区域，包括方法区、堆、栈、程序计数器和本地方法栈等。
方法区用于存储类的结构信息、常量池等。
堆用于存储对象实例。
栈用于存储方法的调用和局部变量等。
程序计数器用于记录当前线程执行的字节码指令地址。
内存分配和内存回收的算法
内存分配和内存回收的算法内存分配和内存回收是计算机科学中非常重要的话题，它们是操作系统和编程语言中的核心概念。
在本文中，我们将深入探讨内存分配和内存回收的算法，以及它们在实际应用中的一些常见方法和技术。
第一部分：内存分配内存分配是将计算机系统中的可用内存空间分配给程序和进程使用的过程。
在常规操作系统中，内存分配包括两种主要方法：静态分配和动态分配。
1. 静态分配：静态分配是在编译时为程序分配固定大小的内存空间。
这种方法的一个明显优点是速度较快，因为内存分配是在程序加载时完成的，无需额外的运行时开销。
然而，缺点是在程序运行时无法根据需要调整内存大小，并且可能导致内存浪费或不足的问题。
2. 动态分配：动态分配是在程序运行时根据需要分配和释放内存空间。
这种方法基于一种称为“堆”的数据结构，其中包含系统中未使用的内存块。
常见的动态分配算法包括：a. 首次适应算法：该算法从堆的起始位置开始查找第一个足够大的空闲内存块，并在找到后分配给程序。
这种算法的优点是分配速度比较快，但后续的内存分配可能会导致碎片化。
b. 最佳适应算法：该算法搜索堆中最小的足够大的内存块并进行分配。
这种方法可以最大限度地减少碎片化，但可能导致内存分配速度较慢。
c. 最差适应算法：该算法搜索堆中最大的足够大的内存块并进行分配。
与最佳适应算法相反，这种方法可以最大限度地减少外部碎片，但可能导致内存分配速度较慢。
d. 快速适应算法：该算法使用一个包含不同大小的内存块的链表，以便根据需要选择最合适的内存块进行分配。
这种方法在分配速度和内存利用率方面都具有较好的平衡。
除了以上算法之外，还有其他一些更高级的动态内存分配算法，例如分区适应算法和伙伴系统分配算法，它们都试图解决内存碎片化的问题，以提高内存利用率和分配效率。
第二部分：内存回收内存回收是将不再使用的内存空间归还给操作系统或编程语言的过程。
在动态分配的环境中，内存回收非常重要，以免出现内存泄漏和内存溢出等问题。
java虚拟机底层原理
java虚拟机底层原理Java虚拟机（JVM）是一种在Java编程语言中使用的虚拟机，它能够执行Java 字节码并提供了一个运行环境，使得Java程序可以在各种不同的硬件平台上运行。
JVM的底层原理包括以下几个方面：1. 内存管理JVM中的内存管理包括堆、栈、方法区等区域的划分和分配。
其中堆用于存储对象实例，栈用于存储方法调用和局部变量，方法区用于存储类信息、常量等。
JVM通过内存分配器来实现内存的分配和回收，常用的内存分配器有基于指针的分配器和基于垃圾回收的分配器。
2. 类加载JVM中的类加载包括类的装载、验证、准备、解析和初始化等阶段。
在类加载过程中，JVM会根据类的元数据，将字节码文件加载到内存中，并生成一个表示该类的Class对象。
类加载过程中需要进行各种验证和检查，以确保类的安全性和正确性。
3. 垃圾回收JVM中的垃圾回收用于清除不再使用的对象，以释放内存空间。
JVM通过垃圾回收器来管理内存的回收和释放，常用的垃圾回收器有关联式垃圾回收器、标记-清除垃圾回收器、复制垃圾回收器等。
垃圾回收器通过检测不再使用的对象，将其标记为垃圾并进行回收，以释放内存空间。
4. JIT编译JVM中的JIT编译器将Java字节码实时编译为本地机器代码，以提高程序的执行效率。
JIT编译器根据程序的运行情况，对经常执行的热点代码进行优化和编译，使得程序可以更快地执行。
5. 异常处理JVM中的异常处理用于处理程序运行过程中出现的异常情况，以避免程序崩溃。
JVM提供了异常处理机制，当程序发生异常时，JVM会在堆栈中查找合适的异常处理程序，并将控制权转交给该程序进行处理。
6. 多线程JVM中的多线程用于支持多任务并发执行。
JVM提供了线程调度器和线程同步机制，使得程序可以创建多个线程并发执行多个任务。
在多线程编程中，需要注意线程之间的同步和互斥问题，以避免出现死锁等问题。
总之，Java虚拟机的底层原理包括内存管理、类加载、垃圾回收、JIT编译、异常处理和多线程等方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Java 中的堆和栈简单的说：Java把内存划分成两种：一种是栈内存，一种是堆内存。
在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量都在函数的栈内存中分配。
当在一段代码块定义一个变量时，Java就在栈中为这个变量分配内存空间，当超过变量的作用域后，Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间，该内存空间可以立即被另作他用。
堆内存用来存放由new创建的对象和数组。
在堆中分配的内存，由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。
在堆中产生了一个数组或对象后，还可以在栈中定义一个特殊的变量，让栈中这个变量的取值等于数组或对象在堆内存中的首地址，栈中的这个变量就成了数组或对象的引用变量。
引用变量就相当于是为数组或对象起的一个名称，以后就可以在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。
具体的说：栈与堆都是Java用来在Ram中存放数据的地方。
与C++不同，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。
Java的堆是一个运行时数据区,类的(对象从中分配空间。
这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立，它们不需要程序代码来显式的释放。
堆是由垃圾回收来负责的，堆的优势是可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，因为它是在运行时动态分配内存的，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。
但缺点是，由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。
栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于寄存器，栈数据可以共享。
但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。
栈中主要存放一些基本类型的变量（,int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和对象句柄。
栈有一个很重要的特殊性，就是存在栈中的数据可以共享。
假设我们同时定义：int a = 3;int b = 3；编译器先处理int a = 3；首先它会在栈中创建一个变量为a的引用，然后查找栈中是否有3这个值，如果没找到，就将3存放进来，然后将a指向3。
接着处理int b = 3；在创建完b的引用变量后，因为在栈中已经有3这个值，便将b直接指向3。
这样，就出现了a与b同时均指向3的情况。
这时，如果再令a=4；那么编译器会重新搜索栈中是否有4值，如果没有，则将4存放进来，并令a指向4；如果已经有了，则直接将a指向这个地址。
因此a值的改变不会影响到b 的值。
要注意这种数据的共享与两个对象的引用同时指向一个对象的这种共享是不同的，因为这种情况a的修改并不会影响到b, 它是由编译器完成的，它有利于节省空间。
而一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态，会影响到另一个对象引用变量。
String是一个特殊的包装类数据。
可以用：String str = new String("abc");String str = "abc";两种的形式来创建，第一种是用new()来新建对象的，它会在存放于堆中。
每调用一次就会创建一个新的对象。
而第二种是先在栈中创建一个对String类的对象引用变量str，然后查找栈中有没有存放"abc"，如果没有，则将"abc"存放进栈，并令str指向”abc”，如果已经有”abc”则直接令str指向“abc”。
比较类里面的数值是否相等时，用equals()方法；当测试两个包装类的引用是否指向同一个对象时，用==，下面用例子说明上面的理论。
String str1 = "abc";String str2 = "abc";System.out.println(str1==str2); //true可以看出str1和str2是指向同一个对象的。
String str1 =new String ("abc");String str2 =new String ("abc");System.out.println(str1==str2); // false用new的方式是生成不同的对象。
每一次生成一个。
因此用第二种方式创建多个”abc”字符串,在内存中其实只存在一个对象而已. 这种写法有利与节省内存空间. 同时它可以在一定程度上提高程序的运行速度，因为JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。
而对于String str = new String("abc")；的代码，则一概在堆中创建新对象，而不管其字符串值是否相等，是否有必要创建新对象，从而加重了程序的负担。
另一方面, 要注意: 我们在使用诸如String str = "abc"；的格式定义类时，总是想当然地认为，创建了String类的对象str。
担心陷阱！对象可能并没有被创建！而可能只是指向一个先前已经创建的对象。
只有通过new()方法才能保证每次都创建一个新的对象。
由于String类的immutable性质，当String变量需要经常变换其值时，应该考虑使用StringBuffer类，以提高程序效率。
J ava中内存分配策略及堆和栈的比较2.1 内存分配策略按照编译原理的观点,程序运行时的内存分配有三种策略,分别是静态的,栈式的,和堆式的.静态存储分配是指在编译时就能确定每个数据目标在运行时刻的存储空间需求,因而在编译时就可以给他们分配固定的内存空间.这种分配策略要求程序代码中不允许有可变数据结构(比如可变数组)的存在,也不允许有嵌套或者递归的结构出现,因为它们都会导致编译程序无法计算准确的存储空间需求.栈式存储分配也可称为动态存储分配,是由一个类似于堆栈的运行栈来实现的.和静态存储分配相反,在栈式存储方案中,程序对数据区的需求在编译时是完全未知的,只有到运行的时候才能够知道,但是规定在运行中进入一个程序模块时,必须知道该程序模块所需的数据区大小才能够为其分配内存.和我们在数据结构所熟知的栈一样,栈式存储分配按照先进后出的原则进行分配。
静态存储分配要求在编译时能知道所有变量的存储要求,栈式存储分配要求在过程的入口处必须知道所有的存储要求,而堆式存储分配则专门负责在编译时或运行时模块入口处都无法确定存储要求的数据结构的内存分配,比如可变长度串和对象实例.堆由大片的可利用块或空闲块组成,堆中的内存可以按照任意顺序分配和释放.2.2 堆和栈的比较上面的定义从编译原理的教材中总结而来,除静态存储分配之外,都显得很呆板和难以理解,下面撇开静态存储分配,集中比较堆和栈:从堆和栈的功能和作用来通俗的比较,堆主要用来存放对象的，栈主要是用来执行程序的.而这种不同又主要是由于堆和栈的特点决定的:在编程中，例如C/C++中，所有的方法调用都是通过栈来进行的,所有的局部变量,形式参数都是从栈中分配内存空间的。
实际上也不是什么分配,只是从栈顶向上用就行,就好像工厂中的传送带(conveyor belt)一样,Stack Pointer会自动指引你到放东西的位置,你所要做的只是把东西放下来就行.退出函数的时候，修改栈指针就可以把栈中的内容销毁.这样的模式速度最快, 当然要用来运行程序了.需要注意的是,在分配的时候,比如为一个即将要调用的程序模块分配数据区时,应事先知道这个数据区的大小,也就说是虽然分配是在程序运行时进行的,但是分配的大小多少是确定的,不变的,而这个"大小多少"是在编译时确定的,不是在运行时.堆是应用程序在运行的时候请求操作系统分配给自己内存，由于从操作系统管理的内存分配,所以在分配和销毁时都要占用时间，因此用堆的效率非常低.但是堆的优点在于,编译器不必知道要从堆里分配多少存储空间，也不必知道存储的数据要在堆里停留多长的时间,因此,用堆保存数据时会得到更大的灵活性。
事实上,面向对象的多态性,堆内存分配是必不可少的,因为多态变量所需的存储空间只有在运行时创建了对象之后才能确定.在C++中，要求创建一个对象时，只需用 new 命令编制相关的代码即可。
执行这些代码时，会在堆里自动进行数据的保存.当然，为达到这种灵活性，必然会付出一定的代价:在堆里分配存储空间时会花掉更长的时间！这也正是导致我们刚才所说的效率低的原因,看来列宁同志说的好,人的优点往往也是人的缺点,人的缺点往往也是人的优点(晕~).2.3 JVM中的堆和栈JVM是基于堆栈的虚拟机.JVM为每个新创建的线程都分配一个堆栈.也就是说,对于一个Java程序来说，它的运行就是通过对堆栈的操作来完成的。
堆栈以帧为单位保存线程的状态。
JVM对堆栈只进行两种操作:以帧为单位的压栈和出栈操作。
我们知道,某个线程正在执行的方法称为此线程的当前方法.我们可能不知道,当前方法使用的帧称为当前帧。
当线程激活一个Java方法,JVM就会在线程的 Java堆栈里新压入一个帧。
这个帧自然成为了当前帧.在此方法执行期间,这个帧将用来保存参数,局部变量,中间计算过程和其他数据.这个帧在这里和编译原理中的活动纪录的概念是差不多的.从Java的这种分配机制来看,堆栈又可以这样理解:堆栈(Stack)是操作系统在建立某个进程时或者线程(在支持多线程的操作系统中是线程)为这个线程建立的存储区域，该区域具有先进后出的特性。
每一个Java应用都唯一对应一个JVM实例，每一个实例唯一对应一个堆。
应用程序在运行中所创建的所有类实例或数组都放在这个堆中,并由应用所有的线程共享.跟C/C++不同，Java中分配堆内存是自动初始化的。
Java中所有对象的存储空间都是在堆中分配的，但是这个对象的引用却是在堆栈中分配,也就是说在建立一个对象时从两个地方都分配内存，在堆中分配的内存实际建立这个对象，而在堆栈中分配的内存只是一个指向这个堆对象的指针(引用)而已。