1. 總覽
程序計數器：
當前線程執行的字節碼的行號指示器，通過改變此指示器來選取下一個需要執行的字節碼指令。
特徵：在線程創建時創建、每個線程擁有一個、指向下一條指令的地址
方法區：
jdk1.8之後叫元空間，1.8之前叫永久代。是線程共享的
存儲：類信息、常量、靜態變量、方法字節碼
棧（線程）
是線程私有的，方法在執行時會創建一個棧幀（Stack Frame）用於存儲局部變量表、操作數棧、動態鏈接、方法出口等信息
方法從調用直至執行完成的過程，就對應着一個棧幀在虛擬機棧中入棧到出棧的過程。
局部變量表所需的內存空間在編譯期間完成分配，而且分配多大的局部變量空間是完全確定的，在方法運行期間不會改變其大小。出棧後空間釋放。
堆
是線程共享的，存儲對象或數組。
本地方法棧：
存儲本地方法（native）的局部變量
程序計數器、（線程）棧、本地方法棧都是每一個線程獨有的（線程獨享）。
2. 詳細解釋
示例程序：
package com.tuling.jvm;
public class Math {
public static final int initData = 666;
public static User user = new User();
public int compute(){//一個方法對應一塊站棧幀內存區域
int a = 1;
int b = 2;
int c = (a + b)*10;
return c;
}
public static void main(String[] args) {
Math math = new Math();
math.compute();
System.out.println("test");
}
}
對class文件使用命令javap -c Math.class > Math.txt生成jvm指令碼：
部分指令解釋：
iconst_1 -> 將int類型常量1壓入操作數棧
istore_1 -> 在操作數棧中出棧（1），賦值給局部變量1
…
執行到4：iload_1，此時程序計數器的值就爲4
iload_1 -> 會將局部變量1加載進操作數棧
iadd -> 會把操作數(1和2)出棧，執行相加操作，然後再把結果（3）三壓入棧中
bipush 10 -> 把操作數（3）取出，與10做乘操作，再把結果（30）壓入操作數棧中
局部變量表：存放局部變量
操作數棧：存放臨時操作數
動態鏈接：將符號引用轉換爲直接引用
方法出口：記錄上一個方法調用該方法時執行的位置信息，保證方法完成後能回到上一個方法的合適位置繼續執行
方法區與堆：
1.方法區裏面的靜態類型變量如果有對象類型的，該變量是存儲的堆中該對象的內存地址（Math中的user指向堆中的user對象）
2.在堆中，每一個對象的對象頭裏面都有一個class的類型指針指向方法區中的類元信息
堆
我們new出來的對象一般都放在堆的Eden區中，默認配置中，老年代佔堆內存的2/3，年輕代佔1/3，年輕代中Eden佔8/10，一旦Eden區中放滿，會進行minor GC：
minor GC：垃圾收集——把無效的無引用的對象回收掉，把存活的或者有引用的對象放入From區，這些對象的分代年齡加1；
Eden區下一次被放滿之後，又會觸發minor GC，收集Eden，同時如果From區不爲空，也會堆From區域進行回收，把存活下來的對象放入To區域，分代年齡加1；
再一次Eden區被放滿之後，又會觸發minor GC，對Eden、To區域做垃圾收集，把剩餘存活的對象放入From區 ，分代年齡加1…反覆運行，如果對象的分代年齡爲15之後還沒有被銷燬，該對象會被移入老年代。
當老年代中放滿之後，會進行full GC——對整個堆進行垃圾收集
在進行GC時，會進入STW
Stop-The-World機制簡稱STW，是在執行垃圾收集算法時，Java應用程序的其他所有線程都被掛起（除了垃圾收集幫助器之外）。
JVM性能調優就是要去減少GC的次數，減少GC的時間
垃圾收集結合實例：
package com.tuling.jvm;
import java.util.ArrayList;
public class HeapTest {
byte[] a = new byte[1024*100]; //100KB
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ArrayList<Object> heapTests = new ArrayList<>();
while (true){
heapTests.add(new HeapTest());
Thread.sleep(10);
}
}
}
使用jdk自帶的jvisualvm，安裝visul GC插件，可以動態監視進程的情況：
文中原圖鏈接：https://www.processon.com/view/link/5e82edb3e4b0412013f10583
本文是根據公開課學習整理的筆記…