一JVM內存模型

1.1Java棧

Java棧是與每一個線程關聯的，JVM在創建每一個線程的時候，會分配一定的棧空間給線程。它主要用來存儲線程執行過程中的局部變量，方法的返回值，以及方法調用上下文。棧空間隨著線程的終止而釋放。

StackOverflowError：如果在線程執行的過程中，棧空間不夠用，那么JVM就會拋出此異常，這種情況一般是死遞歸造成的。

1.2堆

Java中堆是由所有的線程共享的一塊內存區域，堆用來保存各種JAVA對象，比如數組，線程對象等。

1.2.1Generation

JVM堆一般又可以分為以下三部分：

?Perm

Perm代主要保存class,method,filed對象，這部門的空間一般不會溢出，除非一次性加載了很多的類，不過在涉及到熱部署的應用服務器的時候，有時候會遇到java.lang.OutOfMemoryError:PermGenspace的錯誤，造成這個錯誤的很大原因就有可能是每次都重新部署，但是重新部署后，類的class沒有被卸載掉，這樣就造成了大量的class對象保存在了perm中，這種情況下，一般重新啟動應用服務器可以解決問題。

?Tenured

Tenured區主要保存生命周期長的對象，一般是一些老的對象，當一些對象在Young復制轉移一定的次數以后，對象就會被轉移到Tenured區，一般如果系統中用了application級別的緩存，緩存中的對象往往會被轉移到這一區間。

?Young

Young區被劃分為三部分，Eden區和兩個大小嚴格相同的Survivor區，其中Survivor區間中，某一時刻只有其中一個是被使用的，另外一個留做垃圾收集時復制對象用，在Young區間變滿的時候，minorGC就會將存活的對象移到空閑的Survivor區間中，根據JVM的策略，在經過幾次垃圾收集后，任然存活于Survivor的對象將被移動到Tenured區間。

1.2.2SizingtheGenerations

JVM提供了相應的參數來對內存大小進行配置。

正如上面描述，JVM中堆被分為了3個大的區間，同時JVM也提供了一些選項對Young,Tenured的大小進行控制。

?TotalHeap

-Xms：指定了JVM初始啟動以后初始化內存

-Xmx：指定JVM堆得最大內存，在JVM啟動以后，會分配-Xmx參數指定大小的內存給JVM，但是不一定全部使用，JVM會根據-Xms參數來調節真正用于JVM的內存

-Xmx-Xms之差就是三個Virtual空間的大小

?YoungGeneration

-XX:NewRatio=8意味著tenured和young的比值8：1，這樣eden+2*survivor=1/9

堆內存

-XX:SurvivorRatio=32意味著eden和一個survivor的比值是32：1，這樣一個Survivor就占Young區的1/34.

-Xmn參數設置了年輕代的大小

?PermGeneration

-XX:PermSize=16M-XX:MaxPermSize=64M

Thread Stack

-XX:Xss=128K

1.3堆棧分離的好處

呵呵，其它的先不說了，就來說說面向對象的設計吧，當然除了面向對象的設計帶來的維護性，復用性和擴展性方面的好處外，我們看看面向對象如何巧妙的利用了堆棧分離。如果從JAVA內存模型的角度去理解面向對象的設計，我們就會發現對象它完美的表示了堆和棧，對象的數據放在堆中，而我們編寫的那些方法一般都是運行在棧中，因此面向對象的設計是一種非常完美的設計方式，它完美的統一了數據存儲和運行。

二JAVA垃圾收集器

2.1垃圾收集簡史

垃圾收集提供了內存管理的機制，使得應用程序不需要在關注內存如何釋放，內存用完后，垃圾收集會進行收集，這樣就減輕了因為人為的管理內存而造成的錯誤，比如在C++語言里，出現內存泄露時很常見的。

Java語言是目前使用最多的依賴于垃圾收集器的語言，但是垃圾收集器策略從20世紀60年代就已經流行起來了，比如Smalltalk,Eiffel等編程語言也集成了垃圾收集器的機制。

2.2常見的垃圾收集策略

所有的垃圾收集算法都面臨同一個問題，那就是找出應用程序不可到達的內存塊，將其釋放，這里面得不可到達主要是指應用程序已經沒有內存塊的引用了，而在JAVA中，某個對象對應用程序是可到達的是指：這個對象被根（根主要是指類的靜態變量，或者活躍在所有線程棧的對象的引用）引用或者對象被另一個可到達的對象引用。

2.2.1ReferenceCounting(引用計數）

引用計數是最簡單直接的一種方式，這種方式在每一個對象中增加一個引用的計數，這個計數代表當前程序有多少個引用引用了此對象，如果此對象的引用計數變為0，那么此對象就可以作為垃圾收集器的目標對象來收集。

優點：

簡單，直接，不需要暫停整個應用

缺點：

1.需要編譯器的配合，編譯器要生成特殊的指令來進行引用計數的操作，比如每次將對象賦值給新的引用，或者者對象的引用超出了作用域等。

2.不能處理循環引用的問題

2.2.2跟蹤收集器

跟蹤收集器首先要暫停整個應用程序，然后開始從根對象掃描整個堆，判斷掃描的對象是否有對象引用，這里面有三個問題需要搞清楚：

1．如果每次掃描整個堆，那么勢必讓GC的時間變長，從而影響了應用本身的執行。因此在JVM里面采用了分代收集，在新生代收集的時候minorgc只需要掃描新生代，而不需要掃描老生代。

2．JVM采用了分代收集以后，minorgc只掃描新生代，但是minorgc怎么判斷是否有老生代的對象引用了新生代的對象，JVM采用了卡片標記的策略，卡片標記將老生代分成了一塊一塊的，劃分以后的每一個塊就叫做一個卡片，JVM采用卡表維護了每一個塊的狀態，當JAVA程序運行的時候，如果發現老生代對象引用或者釋放了新生代對象的引用，那么就JVM就將卡表的狀態設置為臟狀態，這樣每次minorgc的時候就會只掃描被標記為臟狀態的卡片，而不需要掃描整個堆。具體如下圖：

3．GC在收集一個對象的時候會判斷是否有引用指向對象，在JAVA中的引用主要有四種：Strongreference,Softreference,Weakreference,Phantomreference.

?StrongReference

強引用是JAVA中默認采用的一種方式，我們平時創建的引用都屬于強引用。如果一個對象沒有強引用，那么對象就會被回收。

publicvoidtestStrongReference(){

Objectreferent=newObject();

ObjectstrongReference=referent;

referent=null;

System.gc();

assertNotNull(strongReference);

}

?SoftReference

軟引用的對象在GC的時候不會被回收，只有當內存不夠用的時候才會真正的回收，因此軟

JVM內存模型以及垃圾收集策略解析