JVM简述下包括什么？

一，JVM内存结构：在JVM内存结构中，大致（为什么是大致？因为虚拟机的种类繁多，有些虚拟机把栈概念合二为一，还有其他自由的实现）会分为如下的结构：

包括本地方法栈，VM栈，程序计数器，方法区，java堆，下面逐一来看下他们的功能：

①本地方法栈：放着大量虚拟机可直接调用的native方法，比如CAS模型中大量使用的Unsafe包中的方法，基本都是native方法，这些方法很多并不是用java实现的，而是C，C++等；但是可供java直接调用；

②，vm栈：存放线程执行方法时产生的栈帧，通常一个线程会有一个栈帧链，如下图所示，一个线程正在执行的栈帧只会是一个当前栈帧，栈帧中包含的数据结构包括：局部变量表（方法中的局部变量）、操作数栈（运算过程中的中间存储媒介）、动态链接、方法返回地址和一些额外的附加信息，如下图：

③，程序计数器：每个线程记录指令执行到的位置，通过程序计数器控制诸如循环，异常处理等的下一条指令；

④，方法区：存放已经被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码等数据，还有运行时常量，通常称为永久代，通常情况不会进行GC；

⑤，java堆：绝大多数实例对象都在此存放；

换个图来看java内存模型可知:方法区和堆是线程共享的，其他的区域是线程私有的；

二，JVM GC：

1），对象是否能回收的判断：

（1），不可达性对象可以回收；

（2），对于用可达性分析法搜索不到的对象，GC并不一定会回收该对象。要完全回收一个对象，至少需要经过两次标记的过程：

第一次标记：对于一个没有其他引用的对象，筛选该对象是否有必要执行finalize()方法，如果没有执行必要，则意味可直接回收。（筛选依据：是否复写或执行过finalize()方法；因为finalize方法只能被执行一次）。

第二次标记：如果被筛选判定位有必要执行，则会放入FQueue队列，并自动创建一个低优先级的finalize线程来执行释放操作。如果在一个对象释放前被其他对象引用，则该对象会被移除FQueue队列。

根搜索算法:JVM选定诸如方法区的静态常量，本地方法中的对象等作为GC roots（对象可达树的根节点），将创建的所有的对象引用挂在树上，当对象引用从树上解挂时（没有对象再引用这个对象时），则这个对象处于不可达状态，也即是可回收状态；如下图：

2）JVM内存分区和GC算法

内存被切分为三块：新生代（刚new出来的对象），老年代（从新生代GC过来的对象或者刚new出来的大对象（直接超过了新生代的空闲内存）），永久代（方法区数据）

新生代又被分为一块Eden区和两块Survivor区；

新生代GC算法：复制算法采用的方式为从根集合进行扫描，将存活的对象移动到一块空闲的区域

标记-清除：该算法采用的方式是从跟集合开始扫描，对存活的对象进行标记，标记完毕后，再扫描整个空间中未被标记的对象，并进行清除。标记和清除的过程如下：

上图中蓝色部分是有被引用的对象，褐色部分是没有被引用的对象。在Marking阶段，需要进行全盘扫描，这个过程是比较耗时的。

清除阶段清理的是没有被引用的对象，存活的对象被保留。

标记-清除动作不需要移动对象，且仅对不存活的对象进行清理，在空间中存活对象较多的时候，效率较高，但由于只是清除，没有重新整理，因此会造成内存碎片。

标记-压缩：该算法与标记-清除算法类似，都是先对存活的对象进行标记，但是在清除后会把活的对象向左端空闲空间移动，然后再更新其引用对象的指针，如下图所示

由于进行了移动规整动作，该算法避免了标记-清除的碎片问题，但由于需要进行移动，因此成本也增加了。（该算法适用于旧生代）

3），虚拟机中GC的过程：

1，在初始阶段，新创建的对象被分配到Eden区，survivor的两块空间都为空。

2，当Eden区满了的时候，minor garbage 被触发 。

3，经过扫描与标记，存活的对象被复制到S0，不存活的对象被回收

4，在下一次的Minor GC中，Eden区的情况和上面一致，没有引用的对象被回收，存活的对象被复制到survivor区。然而在survivor区，S0的所有的数据都被复制到S1，需要注意的是，在上次minor GC过程中移动到S0中的两个对象在复制到S1后其年龄要加1。此时Eden区S0区被清空，所有存活的数据都复制到了S1区，并且S1区存在着年龄不一样的对象，过程如下图所示：

5，再下一次MinorGC则重复这个过程，这一次survivor的两个区对换，存活的对象被复制到S0，存活的对象年龄加1，Eden区和另一个survivor区被清空。

6，再经过几次Minor GC之后，当存活对象的年龄达到一个阈值之后（可通过参数配置，默认是8），就会被从年轻代Promotion到老年代。

7，随着MinorGC一次又一次的进行，不断会有新的对象被promote到老年代。

8，上面基本上覆盖了整个年轻代所有的回收过程。最终，MajorGC将会在老年代发生，老年代的空间将会被清除和压缩。

4），Minor GC，Major GC，Full GC触发条件

Minor GC：当年轻代中的Eden区满时，触发；

Major GC：清理老年代，通常由Minor GC触发；

Full GC：

（1）调用System.gc时，建议执行full GC，但是不一定执行；

（2）老年代空间不足，

（3）方法区空间不足，

（4）通过Minor GC进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存；

（5）Minor GC触发Full GC：新生代的eden区和suvivor（使用中）向survivor（暂未使用）复制对象的时候，大于survivor（暂未使用）的内存，随即把对象转存到老年代，但同样大于老年代的可用永存

5），JVM参数与调优：

JVM参数：

-Xmx：最大允许分配堆内存；

-Xms：初始分配的堆内存； 通常与Xmx一样，避免每次GC后重新分配内存

CMSFullGCsBeforeCompaction=5：会每隔5次真正的full GC做一次压缩

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 是指设定CMS在对内存占用率达到70%的时候开始GC(因为CMS会有浮动垃圾,所以一般都较早启动GC);

-XX:+CMSParallelRemarkEnabled 减少第二次暂停的时间,开启并行的remark；

-XX:+DisableExplicitGC 禁止代码中显式的调用GC，

-XX:+DoEscapeAnalysis 打开逃逸（例如被静态变量引用等导致无法回收）分析

XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 开启碎片合并

XX:+UseConcMarkSweepG 使用CMS收集器

-XX:+UseParNewGC 年轻代为多线程收集。

还有更多的JAVA干货技术分享，敬请关注。。。