一直對jvm看了又忘，忘了又看的。今天做一個筆記整理存放在這裡。

我們想象一個場景：

我們有一個class檔案，裡面有很多的類的定義是不是，類的定義放在什麼地方呢？類的定義就放在方法區裡面。

程式在執行時會產生很多的物件，比如LinkList等這些物件就存放在堆裡面。

棧：

我們的程式在執行時本質上就是啟動執行緒在執行，比如main函式就是一個主執行緒。一個main主執行緒可以有很多的子執行緒。

執行緒在工作就是執行我們的各種方法。方法裡面肯定有我們自己定義了一些區域性的變數，比如我們在方法裡面new了一個物件，物件肯定是放在堆裡面的，但是對堆的引用我們就放在棧裡面。那麼棧就有問題了，我們一個程式有很多的執行緒，如果把所有的執行緒裡面的變數存放在一起，肯定有會有變數是重複的，衝突。所有不能放在一起。所以棧裡面是分執行緒來存放的。每一個執行緒都是自己的棧空間，執行緒私有的。堆是執行緒共享的。

棧裡面有一個細節：

就是說一個棧空間是以不同的執行緒區分開來。每個執行緒有自己棧，每個執行緒裡面又會執行很多的方法，每一個方法對應一個棧幀：

每個方法執行時都會建立一個棧幀（Stack Frame）用語儲存區域性變量表、運算元棧、動態連結、方法出口等資訊。從下圖從可以看到，每個執行緒在執行一個方法時，都意味著有一個棧幀在當前執行緒對應的棧幀中入棧和出棧。

圖中可以看到每一個棧幀中都有區域性變量表。區域性變量表存放了編譯期間的各種基本資料型別，物件引用等資訊。

好了，我們看一下具體的東西：

本地方法棧（Native Stack）

     本地方法棧（Native Stack）與Java虛擬機器站（Java Stack）所發揮的作用非常相似，他們之間的區別在於虛擬機器棧為虛擬機器棧執行java方法（也就是位元組碼）服務，而本地方法棧則為使用到Native方法服務。
 

堆（Heap）

     對於大多數應用來說，Java Heap是Java虛擬機器管理的記憶體的最大一塊，這塊區域隨著虛擬機器的啟動而建立。在實際的運用中，我們建立的物件和陣列就是存放在堆裡面。如果你聽說執行緒安全的問題，就會很明確的知道Java Heap是一塊共享的區域，操作共享區域的成員就有了鎖和同步。在程式的執行中不斷地new 物件，就存在堆裡面。

     與Java Heap相關的還有Java的垃圾回收機制（GC）,Java Heap是垃圾回收器管理的主要區域。程式猿所熟悉的新生代、老生代、永久代的概念就是在堆裡面，現在大多數的GC基本都採用了分代收集演算法。如果再細緻一點，Java Heap還有Eden空間，From Survivor空間,To Survivor空間等。

     Java Heap可以處於物理上不連續的記憶體空間中，只要邏輯上是連續的即可。
 

上面這張圖就是我們新生代，老年代的圖。涉及到垃圾回收機制。

我們來介紹一下垃圾回收機制：

剛開始時建立的物件都存放在Eden Sapce裡面（伊甸園，新生代），大家都無憂無慮的。然後呢 ，垃圾回收機制來了。先對生活在伊甸園的物件檢測一次，發現還有利用價值就把物件放在Survivor空間裡面的From Space，survivior空間分為兩塊，一塊是From Space，一塊是ToSapce空間。ToSpace空間是很少用的（就是用來做垃圾回收的挪動的）。然後垃圾回收機制對From Space的物件回收比如18次，還能倖存下來，就放在老年代裡面（Old Generation）。我們很奇怪，這裡的ToSpace是幹嘛用的。

好了我們來介紹下垃圾回收演算法：

有 兩種演算法。

1：物件A有沒有引用物件B.有引用就不是垃圾，這種方法有問題。A，B相互引用，就不能區分出是不是垃圾了。

2：根節點搜尋。從根節點往下搜尋。能搜尋到了就不是垃圾，不能搜尋到的，就是垃圾。

這是由對映表記錄的，再詳細就不知道了。

物件其實就是一個方格：

如上，紅色是好的物件，黑色的是垃圾物件。

我們怎麼去回收黑色的物件呢：

方法一：標誌-清除：

直接把黑色的物件清除掉。

但是有一個問題：這樣清除掉的惡化，我的空間變得很零散。下次要放一個大的物件的話（必須是一個連續的空間）比如四個格子，就放不下去了。

方法二：標記整理：

我只移動有用的：把紅色的有用的物件移動到白色的空白地方。但是造成的問題是：對在執行的程式有影響。

方法三：

複製演算法：

預先存留一塊有用的的空間：那就是上文提到的ToSpace空間。

在FromSpace空間中，垃圾回收機制把沒用的的物件標記成黑色的，然後把紅色的有用的物件都轉移到右邊的ToSpace空間，等到垃圾回收機制把左邊的黑色和紅色全部清除之後。再把右邊的ToSpace的那些紅色有用物件再移植到左邊的FromSpace空間。這樣就整齊了。

然後我們會想一個問題。那右邊給他預留這麼大的空間不是很浪費嗎？其實實際上右邊的空間不需要那麼大，只要一點點就夠了。如下圖

因為我們的有用的物件（紅色的方塊）其實是很少的。很多物件用好一次就不用了的。

方法區（Method Area）

     方法區（Method Area）與堆（Java Heap）一樣，是各個執行緒共享的記憶體區域，它用於儲存虛擬機器載入的類資訊，常量，靜態變數，即時編譯器編譯後的程式碼等資料。雖然Java虛擬機器規範把方法區描述為堆的一個邏輯部分，但是她卻有一個別名叫做非堆（Non-Heap）。分析下Java虛擬機器規範，之所以把方法區描述為堆的一個邏輯部分，應該覺得她們都是儲存資料的角度出發的。一個儲存物件資料（堆），一個儲存靜態資訊(方法區)。

     在上文中，我們看到堆中有新生代、老生代、永久代的描述。為什麼我們將新生代、老生代、永久代三個概念一起說，那是因為HotSpot虛擬機器的設計團隊選擇把GC分代收集擴充套件至方法區，或者說使用永久代來實現方法區而已。這樣HotSpot的垃圾收集器就能想管理Java堆一樣管理這部分記憶體。簡單點說就是HotSpot虛擬機器中記憶體模型的分代，其中新生代和老生代在堆中，永久代使用方法區實現。根據官方釋出的路線圖資訊，現在也有放棄永久代並逐步採用Native Memory來實現方法區的規劃，在JDK1.7的HotSpot中，已經把原本放在永久代的字串常量池移出。