jvm内存结构
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。
面试谈jvm原理
面试谈jvm原理Java虚拟机（JVM）是Java语言运行的基础。
JVM具有封装性、跨平台性、高度优化和可扩展性等特点，是Java应用程序的核心。
在Java的诞生初期，由于硬件环境和操作系统制约，JVM起到了垫底的作用。
而今天，JVM已经成为Java 运行效率和安全性的保障。
下面是一些我认为JVM原理面试时可能会涉及的重点：1. JVM的内存模型：JVM将内存分为堆内存和栈内存，堆内存用于存储对象实例和数组，而栈内存则用于存储方法的执行状态。
同时，JVM还有方法区和永久代的概念。
这些内存区域的大小和分配情况会影响JVM的性能和稳定性。
2. 垃圾回收机制：JVM的内存管理包括垃圾回收机制和内存分配机制。
垃圾回收机制是JVM实现自动内存管理的核心，JVM会周期性地扫描堆内存中没有被引用的对象，并自动回收它们所占用的内存。
垃圾回收机制常用的算法包括标记清除、复制和标记整理等。
3. 类加载机制：Java程序在运行时，需要将类文件中的二进制数据加载到JVM 中，才能执行相应的操作。
类加载机制将类文件加载到JVM中，并将它们解析为Java类。
类加载机制包括三个阶段：加载、链接和初始化。
4. JIT编译器：JIT（Just In Time）编译器是JVM在运行时动态优化的关键组件。
JIT编译器可以在程序运行时，根据代码的执行情况，生成本地机器代码，以提高程序的效率。
5. JVM调优：JVM的性能和稳定性很大程度上取决于JVM参数的设置和调整。
面试时，可能会涉及到如何根据系统的特点和需求，设置JVM参数以达到最佳性能和稳定性的问题。
总之，有关JVM原理的面试问题，往往涉及到JVM的内存模型、垃圾回收机制、类加载机制、JIT编译器和JVM调优等方面。
需要候选人对这些方面有比较深入的了解。
JVM内存设置方法
JVM内存设置方法JVM（Java虚拟机）是Java程序的运行环境，它负责执行Java字节码，并管理程序的内存。
在运行Java程序时，合理地设置JVM的内存大小是非常重要的，它会影响程序的性能和稳定性。
下面是一些关于JVM内存设置的方法和注意事项：1. 初始堆大小（-Xms）和最大堆大小（-Xmx）：初始堆大小指定了JVM初始时分配的堆内存大小，最大堆大小则指定了堆内存的上限。
可以通过在启动命令中加上-Xms和-Xmx参数来设置堆内存大小，例如：```java -Xms256m -Xmx512m MyApp```这样就设置了初始堆大小为256MB，最大堆大小为512MB。
2.堆内存的大小选择：堆内存的大小应根据应用程序的需求和服务器硬件条件来选择。
如果堆内存过小，可能会导致OutOfMemoryError；如果堆内存过大，可能会导致频繁的垃圾回收，影响程序的性能。
可以通过监控JVM的堆使用情况来判断是否需要调整堆内存的大小。
可以使用JVM自带的JVisualVM工具或第三方的工具如G1GC日志分析工具进行监控。
3.堆内存的分代设置：堆内存分为新生代（Young Generation）、老年代（Old Generation）和永久代（Permanent Generation，JDK8及之前的版本）/元空间（Metaspace，JDK8及之后的版本）。
新生代用于存储新创建的对象，老年代用于存储长时间存活的对象，永久代/元空间用于存储类和方法等信息。
可以通过设置堆内存的分代比例来调整堆内存的大小，例如：```-XX:NewRatio=2```这样就将堆内存的新生代和老年代的大小比例设置为1：2、可以根据应用程序的特点和需求进行调整。
4.非堆内存的设置：非堆内存包括方法区、直接内存等。
可以通过设置参数来调整非堆内存的大小，例如：```-XX:MaxMetaspaceSize=256m```这样就设置了元空间的最大大小为256MB。
jvm规范
jvm规范JVM（Java虚拟机）是Java语言的核心和关键部分，它是在Java程序运行过程中执行字节码的虚拟计算机。
JVM规范（Java Virtual Machine Specification）定义了JVM的结构、行为和规范。
JVM规范的第一部分是关于虚拟机结构的描述。
JVM由如下几个组成部分：类加载器、执行引擎、运行时数据区和本地方法接口。
类加载器负责将字节码文件加载到JVM中，执行引擎则负责执行字节码指令。
运行时数据区包括堆、栈、方法区等，用来存储程序的数据和执行过程中的临时数据。
本地方法接口允许JVM调用本地方法（非Java语言实现的方法）。
JVM规范的第二部分是关于虚拟机指令集的描述。
Java源代码经过编译后生成字节码文件，字节码中包含了一系列指令。
JVM规范定义了这些指令的编码和执行方式。
一些常见的指令包括加载和存储指令、算术和逻辑指令、跳转指令等。
通过这些指令，JVM可以实现各种操作，比如对变量的赋值、条件判断和循环等。
JVM规范的第三部分是关于类文件格式的描述。
Java源代码经过编译后生成的字节码文件就是类文件，它包含了类的结构、字段、方法等信息。
JVM规范定义了类文件的格式，包括魔数、版本号、常量池、访问标志、字段表、方法表等部分。
通过解析类文件，JVM可以加载和验证类的结构，以及执行其中的方法。
JVM规范的第四部分是关于运行时数据区的描述。
运行时数据区包括堆、栈、方法区等部分，它们分别用来存储对象、方法参数和局部变量、类的结构信息等。
JVM规范定义了这些数据区的组织方式和内存分配策略。
比如，堆用于存储对象实例，栈用于存储方法的局部变量和方法参数，方法区用于存储类的结构信息和常量池。
最后，JVM规范还包括一些附录，包括与Java语言关键字的映射、可选的特性和扩展等内容。
这些附录不是必需的，但对于理解和使用JVM是有帮助的。
总结来说，JVM规范是Java程序运行的基础，它定义了JVM 的结构、行为和规范。
jvm stackmaptable原理
jvm stackmaptable原理目录1.JVM 内存结构概述2.StackMapTable 的作用和定义3.StackMapTable 的结构和内容4.StackMapTable 的生成与使用5.StackMapTable 在 JVM 中的重要性正文一、JVM 内存结构概述在 Java 虚拟机（JVM）中，内存结构主要分为堆内存（Heap Memory）和栈内存（Stack Memory）。
堆内存主要用于存储对象实例，而栈内存用于存储局部变量和方法调用。
在 JVM 的栈内存中，有一个重要的数据结构——StackMapTable，它对 Java 程序的运行具有重要意义。
二、StackMapTable 的作用和定义StackMapTable，又称为栈映射表，是一个描述 Java 方法调用过程的数据结构。
它记录了 Java 字节码中每一条指令在栈内存中的位置，以及该指令所操作的栈帧（Stack Frame）的类型。
StackMapTable 在编译阶段由编译器生成，并在程序运行时由 JVM 使用。
三、StackMapTable 的结构和内容StackMapTable 是一个数组，它的每一个元素称为一个栈映射项（Stack Mapping Entry）。
每个栈映射项包含以下三个信息：1.偏移量（Offset）：表示该栈映射项在内存中的位置。
2.栈帧类型（Frame Type）：表示该栈映射项所对应的栈帧的类型，例如：局部变量、操作数栈、方法调用等。
3.指令索引（Instruction Index）：表示该栈映射项对应的 Java 字节码指令在字节码文件中的位置。
四、StackMapTable 的生成与使用1.生成：在编译阶段，编译器会根据 Java 字节码文件生成StackMapTable。
编译器会将每一条字节码指令以及与之相关的栈操作信息（如：入栈、出栈、使用栈顶元素等）记录到 StackMapTable 中。
jvm原理
JVM 原理解释JVM 全称是 Java Virtual Machine ，Java 虚拟机，这个 JVM 你是看不到的，它存在内存中。
我们知道计算机的基本构成是：运算器、控制器、存储器、输入和输出设备，那这个 JVM 也是有这成套的元素，运算器是当然是交给硬件 CPU 还处理了，只是为了适应“一次编译，随处运行”的情况，需要做一个翻译动作，于是就用了JVM 自己的命令集，JVM 的命令集则是可以到处运行的，因为 JVM 做了翻译，根据不同的CPU ，翻译成不同的机器语言。
JVM 是一个内存中的虚拟机，那它的存储就是内存了，我们写的所有类、常量、变量、方法都在内存中。
JVM 的组成部分Class Loader 类加载器类加载器的作用是加载类文件(.class)到内存，Class Loader 加载的 class 文件是有格式要求的。
类加载的最终产品是位于运行时数据区的堆区的Class对象。
Class对象封装了类在方法区内部的数据结构。
并且向JAVA程序提供了访问类在方法区内的数据结构。
JVM加载class文件的原理机制1. Java 中的所有类，必须被装载到 JMV 中才能运行，这个装载工作是由 JVM 中的类装载器完成的，类装载器所做的工作实质是把类文件从硬盘读取到内存中。
2. Java中的类大致分为三种：a) 系统类b) 扩展类c) 由程序员自定义的类3. 类装载方式，有两种：a) 隐式装载，程序在运行过程中当碰到通过 new 等方式生成对象时，隐式调用类装载器加载对应的类到jvm中。
b) 显式装载，通过 class.forname() 等方法，显式加载需要的类。
4. 类加载的动态性体现一个应用程序总是由n多个类组成，Java 程序启动时，并不是一次把所有的类全部加载后再运行，它总是先把保证程序运行的基础类一次性加载到 JVM 中，其它类等到 JVM 用到的时候再加载，这样的好处是节省了内存的开销。
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 non heap 默认值
jvm non heap 默认值Java虚拟机（Java Virtual Machine，简称JVM）是Java平台的核心组件之一，负责执行Java字节码。
JVM管理着Java应用程序的内存，其中包括堆内存（Heap）和非堆内存（Non-Heap）。
本文将重点探讨JVM的非堆内存，并讨论其默认值。
1. 概述非堆内存指的是JVM中用于存放类信息、常量池、静态变量等数据的内存空间。
与堆内存不同的是，非堆内存的内存空间是JVM自行管理的，不会进行垃圾回收。
2. 非堆内存的分类在JVM中，非堆内存主要分为两类：永久代（Permanent Generation）和元空间（Metaspace）。
2.1 永久代（已过时）永久代是Java 7及更早版本中用于存储类信息、常量池等内容的内存区域。
它的大小由`-XX:PermSize`和`-XX:MaxPermSize`参数控制，默认的初始大小为20MB，最大大小为64MB。
然而，永久代在JVM中存在多种问题，例如内存泄漏和内存溢出等。
因此，自Java 8开始，永久代被元空间所取代。
2.2 元空间元空间是Java 8及更高版本中引入的非堆内存区域，用于存储类信息、常量池等内容。
与永久代不同的是，元空间的大小不再受限于固定的堆内存大小，而是可以根据应用程序的需要进行动态调整。
元空间的大小由`-XX:MetaSpaceSize`和`-XX:MaxMetaspaceSize`参数控制，默认的初始大小为21MB，最大大小为无限制（Unlimited）。
3. 非堆内存默认值在大多数情况下，JVM的非堆内存默认值已经足够满足常规的Java应用程序需求。
然而，在某些特殊情况下，可能需要调整非堆内存的默认值以提升性能或解决特定的问题。
3.1 Java虚拟机默认值在没有显式指定非堆内存相关参数的情况下，JVM的默认非堆内存大小的设置如下：- 在Java 7及更早版本中，默认的非堆内存大小为20MB，即永久代的初始大小。
java jvm 空间担保机制
文章标题：深度探讨Java JVM空间担保机制在进行Java编程和开发过程中，我们经常会听到关于Java虚拟机（JVM）的空间担保机制的概念。
这个机制是如何工作的？为什么它如此重要？本篇文章将从深度和广度两个方面对Java JVM空间担保机制进行全面评估，并在此基础上撰写一篇有价值的文章。
让我们回顾一下Java虚拟机的内存结构。
Java虚拟机的内存分为堆内存和栈内存两部分。
堆内存用于存储对象实例，而栈内存则用于存储基本数据类型和对象的引用。
在堆内存的使用过程中，会涉及到内存的分配和回收，而这恰好是空间担保机制所要解决的核心问题。
空间担保机制是Java虚拟机为了保证内存分配的安全而设计的一种机制。
当程序在进行内存分配时，如果发现无法满足当前对象的内存需求，空间担保机制就会进行一次垃圾回收，尝试为新对象腾出空间。
这就意味着，即使堆内存已经快要耗尽，空间担保机制也能够及时地进行垃圾回收，从而保证程序的正常运行。
在实际编程中，我们经常会遇到内存泄漏和内存溢出的问题。
而空间担保机制正是为了解决这些问题而设计的。
通过空间担保机制，程序可以更加灵活地进行内存分配和回收，从而避免了因为内存不足而导致程序崩溃的情况。
从个人的观点来看，Java JVM空间担保机制是Java编程中非常重要的一部分。
它不仅保证了程序的稳定性和健壮性，还使得程序员能够更加专注于程序的逻辑和功能实现，而不用过多地关注内存管理的细节问题。
正因如此，我们需要深入地理解和掌握空间担保机制的工作原理和技术细节，从而更好地进行Java编程和开发工作。
总结而言，Java JVM空间担保机制是Java编程中至关重要的一环。
通过本文的深度探讨，我们可以更加全面、深刻和灵活地理解这一机制。
在日后的编程实践中，我们应该充分利用空间担保机制的优势，避免内存管理的烦恼，从而更好地完成编程任务和项目开发。
希望我的文章能够帮助你更好地理解Java JVM空间担保机制，期待与你共享更多有价值的内容！Java虚拟机（JVM）是一种能够执行Java字节码的虚拟机，它是Java语言的核心和关键部分。
jvm内存模型简单理解
jvm内存模型简单理解JVM内存模型是Java虚拟机中的一个重要概念，它是Java程序运行时内存分配和管理的基础。
JVM内存模型主要包括堆内存、栈内存、方法区和程序计数器等几个部分。
堆内存是Java程序中最大的一块内存区域，用于存储对象实例和数组等动态分配的数据。
堆内存的大小可以通过JVM参数进行调整，一般情况下，堆内存的大小会根据应用程序的需求进行动态调整。
堆内存的分配和回收是由垃圾回收器来完成的，当对象不再被引用时，垃圾回收器会自动回收该对象所占用的内存空间。
栈内存是Java程序中用于存储局部变量和方法调用的一块内存区域。
每个线程都有自己的栈内存，栈内存的大小是固定的，一般情况下，栈内存的大小为1MB。
栈内存的分配和回收是由JVM自动完成的，当方法执行完毕或者线程结束时，栈内存会自动释放。
方法区是Java程序中用于存储类信息、常量、静态变量和方法字节码等数据的一块内存区域。
方法区的大小也可以通过JVM参数进行调整，一般情况下，方法区的大小为64MB。
方法区的分配和回收是由JVM自动完成的，当类被卸载时，方法区中的数据会被自动回收。
程序计数器是Java程序中用于记录当前线程执行的位置的一块内存区域。
程序计数器的大小为一个机器字长，一般情况下，程序计数器的大小为4字节或8字节。
程序计数器的分配和回收是由JVM 自动完成的，当线程结束时，程序计数器会自动释放。
JVM内存模型是Java程序运行时内存分配和管理的基础，它包括堆内存、栈内存、方法区和程序计数器等几个部分。
这些内存区域的分配和回收是由JVM自动完成的，Java程序员只需要关注程序的逻辑实现，而不需要过多关注内存管理的细节。
java jvm堆内存扩容机制以及缩容机制
一、介绍Java虚拟机（JVM）是一种能够在计算机上运行Java程序的虚拟机。
在Java应用程序运行的过程中，JVM会使用堆内存来存储对象实例。
堆内存的大小会直接影响程序的性能和稳定性。
了解JVM堆内存的扩容机制以及缩容机制对于Java开发人员来说是非常重要的。
二、堆内存的扩容机制1. 初始内存和最大内存在启动Java程序时，可以通过设置参数-Xms和-Xmx来指定JVM堆内存的初始大小和最大大小。
初始内存指定JVM堆内存的初始大小，最大内存指定JVM堆内存的最大大小。
当JVM启动时，会先分配初始内存，并且在应用程序运行中达到初始内存的上限时，堆内存会自动扩容。
当堆内存扩容达到最大内存时，程序会抛出内存溢出错误。
2. 自动扩容JVM堆内存的自动扩容是由垃圾回收器（GC）来完成的。
当堆内存中的对象实例占用的空间超过了当前内存的剩余空间时，GC会触发一次垃圾回收操作，释放部分无用对象实例的内存空间，从而使堆内存得以扩容。
这种自动扩容机制可以有效地避免了由于堆内存空间不足而导致的程序性能下降或者程序崩溃的情况。
三、堆内存的缩容机制1. 内存回收JVM堆内存的缩容机制是由GC和虚拟机内部的内存管理器来完成的。
当堆内存中的对象实例占用的空间下降到一定程度时，内存管理器会自动触发一次内存回收操作，将不再使用的内存空间释放出来，从而使堆内存得以缩容。
这种自动缩容机制可以帮助程序及时释放不再使用的内存空间，提高堆内存的利用率，从而提升程序的性能和稳定性。
2. 手动内存回收除了自动内存回收之外，开发人员也可以通过调用System.gc()方法手动触发一次垃圾回收操作，来释放不再使用的内存空间。
这种手动的内存回收操作也可以帮助程序及时释放内存空间，提高程序的性能和稳定性。
四、总结JVM堆内存的扩容机制和缩容机制是保障Java程序高性能和稳定运行的重要环节。
通过合理设置初始内存和最大内存参数，以及合理使用垃圾回收器和内存管理器，可以有效地管理JVM堆内存的扩容和缩容，从而提高程序的性能和稳定性。
jvm 向os申请内存的机制
JVM（Java虚拟机）是Java程序的运行评台，它负责将Java字节码转换为机器码并在操作系统上运行。
在JVM的运行过程中，内存管理是一个非常重要的环节，其中向操作系统申请内存是一个核心机制。
本文将从JVM向操作系统申请内存的机制展开探讨，希望为读者提供深入了解JVM内存管理的知识。
一、JVM内存结构在探讨JVM向操作系统申请内存的机制之前，首先需要了解JVM的内存结构。
JVM的内存可以分为三部分：堆（Heap）、栈（Stack）和方法区（Method Area）。
其中堆用于存储对象实例和数组，栈用于存储局部变量和方法调用，方法区用于存储类信息、常量、静态变量等。
二、内存申请过程1. 程序启动当一个Java程序启动时，JVM会为该程序分配一定的内存。
这部分内存一般是由操作系统分配给JVM的，称为虚拟机初始化内存（Initial Heap）和虚拟机最大内存（Maximum Heap）。
虚拟机初始化内存用于存放JVM运行所需的数据结构，虚拟机最大内存表示JVM最大可用的堆内存。
2. 堆内存分配JVM对堆内存的管理是一种延迟分配的策略。
也就是说，JVM并不是在程序启动时一次性向操作系统申请所需的堆内存，而是根据程序运行的需要在必要时向操作系统动态申请内存。
在堆内存分配时，有两种情况需要考虑：- 新对象分配内存：当程序中创建新的对象实例或数组时，JVM会根据对象的大小向操作系统申请内存。
如果堆内存中有足够的空间，JVM会直接在堆中为对象分配内存，并记录对象的位置区域。
如果堆内存中没有足够的连续空间，JVM会触发一次垃圾回收操作，释放一些无用的对象，从而腾出足够的内存空间。
- 大对象分配内存：当程序中需要创建一个较大的对象时，堆内存中可能没有足够的连续空间来满足对象的分配需求。
这时，JVM会将对象存放到“老年代”（Old Generation），并触发一次“Full GC”（full garbage collection）操作来释放老年代中无用的对象，从而为大对象的分配腾出空间。
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。
JVM堆内存（heap）详解
JVM堆内存（heap）详解Java 堆内存管理是影响性能的主要因素之⼀。
堆内存溢出是 Java项⽬⾮常常见的故障，在解决该问题之前，必须先了解下 Java 堆内存是怎么⼯作的。
先看下JAVA堆内存是如何划分的，如图：1. JVM内存划分为堆内存和⾮堆内存，堆内存分为年轻代（Young Generation）、⽼年代（Old Generation），⾮堆内存就⼀个永久代（Permanent Generation）。
2. 年轻代⼜分为Eden（⽣成区）和 Survivor（⽣存区）。
Survivor区由FromSpace和ToSpace组成。
Eden区占⼤容量，Survivor两个区占⼩容量，默认⽐例是8:1:1。
3. 堆内存⽤途：存放的是对象，垃圾收集器就是收集这些对象，然后根据GC算法回收。
4. ⾮堆内存⽤途：永久代，也称为⽅法区，存储程序运⾏时长期存活的对象，⽐如类的元数据、⽅法、常量、属性等。
在JDK1.8版本废弃了永久代，替代的是元空间（MetaSpace），元空间与永久代上类似，都是⽅法区的实现，他们最⼤区别是：元空间并不在JVM中，⽽是使⽤本地内存。
元空间有两个参数：MetaspaceSize：初始化元空间⼤⼩，控制发⽣GC阈值。
MaxMetaspaceSize：限制元空间⼤⼩上限，防⽌异常占⽤过多物理内存。
为什么移除永久代？移除永久代原因：为融合HotSpot JVM与JRockit VM（新JVM技术）⽽做出的改变，因为JRockit没有永久代。
有了元空间就不再会出现永久代OOM问题了分代概念新⽣成的对象⾸先放到年轻代Eden区，当Eden空间满了，触发Minor GC，存活下来的对象移动到 Survivor0区，Survivor0区满后触发执⾏Minor GC，Survivor0区存活对象移动到Survivor1区，这样保证了⼀段时间内总有⼀个survivor区为空。
经过多次Minor GC仍然存活的对象移动到⽼年代。
jvm参数配置原则
jvm参数配置原则JVM参数配置原则JVM（Java Virtual Machine）是Java程序运行的平台，通过JVM 参数的配置可以对Java应用的性能和行为进行调优。
合理的JVM参数配置能够提升应用的性能和稳定性，因此掌握JVM参数配置原则是非常重要的。
本文将介绍一些常用的JVM参数配置原则，帮助开发人员更好地进行JVM参数的调优。
一、根据应用需求进行内存分配在JVM参数配置中，最重要的参数是-Xmx和-Xms，它们用于指定JVM堆内存的最大值和初始值。
合理配置堆内存大小可以避免内存溢出或浪费。
通常情况下，可以将-Xmx设置为物理内存的70%到80%，而-Xms则可以设置为-Xmx的一半。
这样可以保证应用有足够的内存供应，并且避免堆内存的频繁扩容和回收。
二、设置合适的新生代和老年代比例JVM的堆内存主要分为新生代和老年代两部分。
新生代用于存放新创建的对象，而老年代用于存放生命周期较长的对象。
通过参数-XX:NewRatio可以设置新生代和老年代的比例。
一般情况下，可以将新生代的比例设置为3或4，即新生代占整个堆内存的1/3或1/4。
这样可以保证新生代有足够的空间进行对象的创建和回收。
三、调整垃圾回收算法JVM的垃圾回收算法有很多种，如Serial、Parallel、CMS和G1等。
不同的应用场景可以选择不同的垃圾回收算法以达到最优的性能。
对于较小的应用，可以选择Serial或Parallel垃圾回收算法，它们在单线程和多线程环境下都有良好的性能表现。
对于大型应用，可以选择CMS或G1垃圾回收算法，它们能够在较短时间内完成垃圾回收，减少应用的停顿时间。
四、设置合适的垃圾回收参数除了选择合适的垃圾回收算法外，还需要根据具体应用的特点设置合适的垃圾回收参数。
例如，可以通过参数-XX:MaxGCPauseMillis设置最大垃圾回收停顿时间，以控制垃圾回收对应用的影响。
可以通过参数-XX:ParallelGCThreads设置并行垃圾回收的线程数，以提高垃圾回收的效率。
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。
jvm的理解
jvm的理解JVM，全称为Java虚拟机（Java Virtual Machine），是Java语言的核心部分，是Java的运行环境。
Java程序在运行时，需要通过JVM来解释执行Java代码。
JVM的主要作用是将Java代码翻译成计算机可以理解的机器语言，同时还负责内存管理和垃圾回收等任务。
本文将从JVM的结构和工作原理、内存管理和垃圾回收、性能优化和调试等方面，对JVM进行深入的讲解。
一、JVM的结构和工作原理JVM的结构可以分为三个部分：类加载器、运行时数据区和执行引擎。
其中，类加载器用于将Java类加载到内存中；运行时数据区用于存储程序运行时所需要的数据；执行引擎则用于执行Java代码。
1. 类加载器类加载器是JVM中的重要组成部分，它负责将Java类从磁盘上的.class文件中加载到JVM的内存中。
类加载器按照类的来源可以分为三种类型：启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器。
启动类加载器用于加载JVM自带的核心类库，扩展类加载器用于加载JVM扩展的类库，应用程序类加载器则用于加载应用程序的类库。
2. 运行时数据区运行时数据区用于存储程序运行时所需要的数据，包括方法区、堆、栈、本地方法栈和程序计数器。
其中，方法区用于存储类的元数据信息，堆用于存储对象实例，栈用于存储方法执行时的局部变量和操作数栈，本地方法栈用于存储本地方法的调用栈，程序计数器用于记录正在执行的指令地址。
3. 执行引擎执行引擎是JVM的核心部分，它用于执行Java代码。
执行引擎按照执行方式可以分为两种类型：解释执行和编译执行。
解释执行是将Java代码逐行翻译成机器语言执行，缺点是速度较慢；编译执行是将Java代码预先编译成机器语言，然后再执行，速度较快。
JVM 支持两种编译方式：静态编译和动态编译。
静态编译是在程序运行前将Java代码编译成机器语言，动态编译则是在程序运行时根据代码的执行情况动态进行编译。
二、内存管理和垃圾回收JVM的内存管理和垃圾回收是Java语言的重要特性之一。
Java虚拟机(JVM)的基本原理和优化
Java虚拟机(JVM)的基本原理和优化Java虚拟机(JVM)是Java程序运行的基石，它负责将Java代码编译成机器可以执行的二进制码，并提供内存管理和垃圾回收等方面的支持。
本论文主要介绍JVM的基本原理和优化方法。
一、JVM的基本原理JVM是运行在操作系统上的一个软件，它屏蔽了底层操作系统的硬件差异，使得Java程序可以在不同的操作系统上运行。
JVM主要由三部分组成：类加载器、执行引擎和运行时数据区。
1.类加载器类加载器主要负责将Java源代码编译成字节码(即.class文件)并加载到JVM中。
类加载器分为三种：启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器。
启动类加载器加载的是JRE中的核心类库，扩展类加载器加载的是可选的扩展类库，而应用程序类加载器则负责加载应用程序所需的类。
类加载器会将加载的类保存在一块特定的内存区域中，称为方法区(或永久代)。
在类加载器加载一个类时，会首先检查该类是否已经被加载过。
如果已经被加载，则直接返回该类的Class对象；否则，会按照一定的顺序依次执行加载、链接和初始化三个步骤。
2.执行引擎执行引擎负责将Java字节码解释为底层计算机的指令，执行程序。
执行引擎通常采用的两种方式是解释执行和即时编译。
解释执行是指将字节码逐条解释翻译成机器码并执行。
这种方式的优点是可以快速启动，适用于简单的场景；缺点是运行速度慢，占用系统资源多。
即时编译是指将字节码在程序运行的过程中翻译成本地机器码并执行。
这种方式的优点是运行速度快，适用于复杂的场景；缺点是启动时消耗资源多，使用内存较多。
3.运行时数据区运行时数据区是JVM提供的内存管理机制。
它根据Java程序需要使用的内存大小动态地分配和回收内存，包括堆内存、栈内存、方法区(或永久代)以及本地方法栈。
堆内存主要用来存储Java对象，堆内存的大小和JVM的内存上限有关系。
栈内存主要用来存储方法的局部变量和方法调用的相关信息，栈内存的大小通常是固定的。
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结构概览
JVM内存区域也称为Java运行时数据区域。
其中包括：程序计数器、栈、堆、方法区等。
内存结构主要分为三大部分：堆内存，方法区和栈。
堆内存是JVM中最大的一块由年轻代和老年代组成，而年轻代内存又被分成三部分，Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间。
方法区存储类信息、常量、静态变量等数据，是线程共享的区域，为与Java堆区分，方法区还有一个别名Non-Heap(非堆)；栈又分为java虚拟机栈和本地方法栈主要用于方法的执行。
JVM和系统调用之间的关系:
Java堆（Heap）
Java堆（Java Heap）是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。
Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。
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在这里分配内存。
Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称做“GC堆”。
如果从内存回收的角度看，由于现在收集器基本都是采用的分代收集算法，所以Java堆中还可以细分为：新生代和老年代；再细致一点的有Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。
根据Java虚拟机规范的规定，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可，就像我们的磁盘空间一样。
在实现时，既可以实现成固定大小的，也可以是可扩展的，不过当前主流的虚拟机都是按照可扩展来实现的（通过-Xmx和-Xms控制）。
简要归纳：新的对象分配是首先放在年轻代 (Young Generation) 的Eden区，Survivor区作为
Eden区和Old区的缓冲，在Survivor区的对象经历若干次收集仍然存活的，就会被转移到老年代Old中。
方法区（Method Area）
是各个线程共享的内存区域，它用于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（存放的是Class）。
它有一个别名，叫非堆。
数据在内存中的存放如下：
程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。
字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。
由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器（对于多核处理器来说是一个内核）只会执行一条线程中的指令。
因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间的计数器互
此内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。
总结如下：
1. 当前线程所执行的字节码行号指示器。
2. 每个线程都有一个自己的PC计数器。
3. 线程私有的，生命周期与线程相同，随JVM启动而生，JVM关闭而死。
4. 线程执行Java方法时，记录其正在执行的虚拟机字节码指令地址。
5. 线程执行Native方法时，计数器记录为空(Undefined)。
6. 唯一在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况区域。
JVM栈（JVM Stacks）
是线程私有的，它的生命周期与线程相同。
虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。
每一个方法被调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
局部变量表
局部变量表是一组变量值的存储空间，用于存储方法参数和局部变量。
在 Class 文件的方法表的 Code 属性的 max_locals 指定了该方法所需局部变量表的最大容量。
局部变量表在编译期间分配内存空间，可以存放编译期的各种变量类型：
1. 基本数据类型：boolean, byte, char, short, int, float, long, double等8种；
2. 对象引用类型：reference，指向对象起始地址的引用指针；
3. 返回地址类型：returnAddress，返回地址的类型。
变量槽是局部变量表的最小单位，规定大小为32位。
对于64位的long和double变量而言，虚拟机会为其分配两个连续的Slot空间。
操作数栈
操作数栈（Operand Stack）也常称为操作栈，是一个后入先出栈。
在 Class 文件的 Code 属性的max_stacks 指定了执行过程中最大的栈深度。
Java虚拟机的解释执行引擎被称为基于栈的执行引擎，其中所指的栈就是指－操作数栈。
1. 和局部变量表一样，操作数栈也是一个以32字长为单位的数组。
2. 虚拟机在操作数栈中可存储的数据类型：int、long、float、double、reference和returnType等
类型 (对于byte、short以及char类型的值在压入到操作数栈之前，也会被转换为int)。
3. 和局部变量表不同的是，它不是通过索引来访问，而是通过标准的栈操作 — 压栈和出栈来访问。
比如，如果某个指令把一个值压入到操作数栈中，稍后另一个指令就可以弹出这个值来使用。
虚拟机把操作数栈作为它的工作区——大多数指令都要从这里弹出数据，执行运算，然后把结果压回操作数栈。
动态链接
每个栈帧都包含一个指向运行时常量池中所属的方法引用，持有这个引用是为了支持方法调用过程中的动态链接。
Class文件的常量池中存在有大量的符号引用，字节码中的方法调用指令就以常量池中指向方法的符号引用为参数。
这些符号引用：
1. 静态解析：一部分会在类加载阶段或第一次使用的时候转化为直接引用（如final、static域等），
称为静态解析，
2. 动态解析：另一部分将在每一次的运行期间转化为直接引用，称为动态链接。
方法返回地址
当一个方法开始执行以后，只有两种方法可以退出当前方法：
1. 正常返回：当执行遇到返回指令，会将返回值传递给上层的方法调用者，这种退出的方式称为正常
完成出口(Normal Method Invocation Completion)，一般来说，调用者的PC计数器可以作为返回地址。
2. 异常返回：当执行遇到异常，并且当前方法体内没有得到处理，就会导致方法退出，此时是没有返
回值的，称为异常完成出口(Abrupt Method Invocation Completion)，返回地址要通过异常处理器表来确定。
当一个方法返回时，可能依次进行以下3个操作：
1. 恢复上层方法的局部变量表和操作数栈。
2. 把返回值压入调用者栈帧的操作数栈。
3. 将PC计数器的值指向下一条方法指令位置。
本地方法栈（Native Method Stacks）
本地方法栈和Java虚拟机栈发挥的作用非常相似，主要区别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。