一JVM內(nèi)存模型

1.1Java棧

Java棧是與每一個(gè)線程關(guān)聯(lián)的，JVM在創(chuàng)建每一個(gè)線程的時(shí)候，會(huì)分配一定的棧空間給線程。它主要用來存儲(chǔ)線程執(zhí)行過程中的局部變量，方法的返回值，以及方法調(diào)用上下文。棧空間隨著線程的終止而釋放。

StackOverflowError：如果在線程執(zhí)行的過程中，棧空間不夠用，那么JVM就會(huì)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(nèi)存區(qū)域，堆用來保存各種JAVA對(duì)象，比如數(shù)組，線程對(duì)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(duì)象，這部門的空間一般不會(huì)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(yīng)用服務(wù)器的時(shí)候，有時(shí)候會(huì)遇到j(luò)ava.lang.OutOfMemoryError:PermGenspace的錯(cuò)誤，造成這個(gè)錯(cuò)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(duì)象保存在了perm中，這種情況下，一般重新啟動(dòng)應(yīng)用服務(wù)器可以解決問題。

?Tenured

Tenured區(qū)主要保存生命周期長(zhǎng)的對(duì)象，一般是一些老的對(duì)象，當(dāng)一些對(duì)象在Young復(fù)制轉(zhuǎn)移一定的次數(shù)以后，對(duì)象就會(huì)被轉(zhuǎn)移到Tenured區(qū)，一般如果系統(tǒng)中用了application級(jí)別的緩存，緩存中的對(duì)象往往會(huì)被轉(zhuǎn)移到這一區(qū)間。

?Young

Young區(qū)被劃分為三部分，Eden區(qū)和兩個(gè)大小嚴(yán)格相同的Survivor區(qū)，其中Survivor區(qū)間中，某一時(shí)刻只有其中一個(gè)是被使用的，另外一個(gè)留做垃圾收集時(shí)復(fù)制對(duì)象用，在Young區(qū)間變滿的時(shí)候，minorGC就會(huì)將存活的對(duì)象移到空閑的Survivor區(qū)間中，根據(jù)JVM的策略，在經(jīng)過幾次垃圾收集后，任然存活于Survivor的對(duì)象將被移動(dòng)到Tenured區(qū)間。

1.2.2SizingtheGenerations

JVM提供了相應(yīng)的參數(shù)來對(duì)內(nèi)存大小進(jìn)行配置。

正如上面描述，JVM中堆被分為了3個(gè)大的區(qū)間，同時(shí)JVM也提供了一些選項(xiàng)對(duì)Young,Tenured的大小進(jìn)行控制。

?TotalHeap

-Xms：指定了JVM初始啟動(dòng)以后初始化內(nèi)存

-Xmx：指定JVM堆得最大內(nèi)存，在JVM啟動(dòng)以后，會(huì)分配-Xmx參數(shù)指定大小的內(nèi)存給JVM，但是不一定全部使用，JVM會(huì)根據(jù)-Xms參數(shù)來調(diào)節(jié)真正用于JVM的內(nèi)存

-Xmx-Xms之差就是三個(gè)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(nèi)存

-XX:SurvivorRatio=32意味著eden和一個(gè)survivor的比值是32：1，這樣一個(gè)Survivor就占Young區(qū)的1/34.

-Xmn參數(shù)設(shè)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?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)吧，當(dāng)然除了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)帶來的維護(hù)性，復(fù)用性和擴(kuò)展性方面的好處外，我們看看面向?qū)ο笕绾吻擅畹睦昧硕褩７蛛x。如果從JAVA內(nèi)存模型的角度去理解面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)象它完美的表示了堆和棧，對(duì)象的數(shù)據(jù)放在堆中，而我們編寫的那些方法一般都是運(yùn)行在棧中，因此面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)是一種非常完美的設(shè)計(jì)方式，它完美的統(tǒng)一了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)行。

二JAVA垃圾收集器

2.1垃圾收集簡(jiǎn)史

垃圾收集提供了內(nèi)存管理的機(jī)制，使得應(yīng)用程序不需要在關(guān)注內(nèi)存如何釋放，內(nèi)存用完后，垃圾收集會(huì)進(jìn)行收集，這樣就減輕了因?yàn)槿藶榈墓芾韮?nèi)存而造成的錯(cuò)誤，比如在C++語言里，出現(xiàn)內(nèi)存泄露時(shí)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(jì)60年代就已經(jīng)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(jī)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(gè)問題，那就是找出應(yīng)用程序不可到達(dá)的內(nèi)存塊，將其釋放，這里面得不可到達(dá)主要是指應(yīng)用程序已經(jīng)沒有內(nèi)存塊的引用了，而在JAVA中，某個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)用程序是可到達(dá)的是指：這個(gè)對(duì)象被根（根主要是指類的靜態(tài)變量，或者活躍在所有線程棧的對(duì)象的引用）引用或者對(duì)象被另一個(gè)可到達(dá)的對(duì)象引用。

2.2.1ReferenceCounting(引用計(jì)數(shù)）

引用計(jì)數(shù)是最簡(jiǎn)單直接的一種方式，這種方式在每一個(gè)對(duì)象中增加一個(gè)引用的計(jì)數(shù)，這個(gè)計(jì)數(shù)代表當(dāng)前程序有多少個(gè)引用引用了此對(duì)象，如果此對(duì)象的引用計(jì)數(shù)變?yōu)?，那么此對(duì)象就可以作為垃圾收集器的目標(biāo)對(duì)象來收集。

優(yōu)點(diǎn)：

簡(jiǎn)單，直接，不需要暫停整個(gè)應(yīng)用

缺點(diǎn)：

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

2.不能處理循環(huán)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(gè)應(yīng)用程序，然后開始從根對(duì)象掃描整個(gè)堆，判斷掃描的對(duì)象是否有對(duì)象引用，這里面有三個(gè)問題需要搞清楚：

1．如果每次掃描整個(gè)堆，那么勢(shì)必讓GC的時(shí)間變長(zhǎng)，從而影響了應(yīng)用本身的執(zhí)行。因此在JVM里面采用了分代收集，在新生代收集的時(shí)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(duì)象引用了新生代的對(duì)象，JVM采用了卡片標(biāo)記的策略，卡片標(biāo)記將老生代分成了一塊一塊的，劃分以后的每一個(gè)塊就叫做一個(gè)卡片，JVM采用卡表維護(hù)了每一個(gè)塊的狀態(tài)，當(dāng)JAVA程序運(yùn)行的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)老生代對(duì)象引用或者釋放了新生代對(duì)象的引用，那么就JVM就將卡表的狀態(tài)設(shè)置為臟狀態(tài)，這樣每次minorgc的時(shí)候就會(huì)只掃描被標(biāo)記為臟狀態(tài)的卡片，而不需要掃描整個(gè)堆。具體如下圖：

3．GC在收集一個(gè)對(duì)象的時(shí)候會(huì)判斷是否有引用指向?qū)ο螅贘AVA中的引用主要有四種：Strongreference,Softreference,Weakreference,Phantomreference.

?StrongReference

強(qiáng)引用是JAVA中默認(rèn)采用的一種方式，我們平時(shí)創(chuàng)建的引用都屬于強(qiáng)引用。如果一個(gè)對(duì)象沒有強(qiáng)引用，那么對(duì)象就會(huì)被回收。

publicvoidtestStrongReference(){

Objectreferent=newObject();

ObjectstrongReference=referent;

referent=null;

System.gc();

assertNotNull(strongReference);

}

?SoftReference

軟引用的對(duì)象在GC的時(shí)候不會(huì)被回收，只有當(dāng)內(nèi)存不夠用的時(shí)候才會(huì)真正的回收，因此軟

JVM內(nèi)存模型以及垃圾收集策略解析