jvm学习笔记（jvm内存模型&垃圾收集算法&类加载机制）

Java虚拟机（JVM）是Java程序的核心组成部分，它负责执行字节码并管理内存。在JVM的学习中，理解其内存模型、垃圾收集算法以及类加载机制至关重要。 1. **JVM内存模型** - **方法区**：也称为“永久代”，存储虚拟机加载的类信息、常量、静态变量等，是线程共享的区域。在Java 8之后，这部分被元空间（Metaspace）取代。 - **运行时常量池**：是方法区的一部分，存放编译器生成的各种符号引用，包括类和方法的元数据。 - **虚拟机栈**：每个方法执行时创建的栈帧，用于存储局部变量、操作数栈和方法返回信息。栈帧的生命周期与方法同步，线程私有。 - **本地方法栈**：与虚拟机栈相似，但服务于本地（Native）方法。 - **堆**：所有线程共享，存储对象实例和数组。堆被分为新生代和老年代，新生代用于短期对象，老年代用于长期存活对象。新生代进一步分为Eden区和两个Survivor区。 - **程序计数器**：记录当前线程执行的字节码行号，用于控制程序的流程。 2. **垃圾收集算法** - **跟踪收集器**：从GC Roots开始遍历对象，如果对象无法从GC Roots到达，视为可回收。常见的跟踪收集器有串行收集器、并行收集器和并发收集器。 3. **类加载机制** - 类加载过程包括加载、验证、准备、解析和初始化五个阶段。加载是将类的二进制数据读取到内存中；验证确保类的信息符合JVM规范；准备阶段为类的静态变量分配内存并初始化为默认值；解析将符号引用转换为直接引用；初始化执行类的初始化方法。 4. **内存溢出和调整** - 堆内存的大小可以通过-Xms和-Xmx参数设置，-Xmn用于设定新生代大小。JVM会根据内存使用情况动态调整堆大小，通过-XX:MinHeapFreeRation和-XX:MaxHeapFreeRation设定比例。 - 直接内存（Direct Memory）不是JVM内存的一部分，但通过NIO可以使用，不计入堆内存计算。 了解这些概念有助于优化Java应用性能，减少内存泄漏和提高程序效率。在实际开发中，理解JVM的工作原理对于解决内存问题、选择合适的垃圾收集器和调整内存配置都具有重要意义。