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一、JVM内存模型
为了屏蔽各种硬件和操作系统对内存访问的差异，java定义了JVM内存模型。
主内存：所有变量都存储在主内存中。类似于运行时数据区的堆和方法区
工作内存：每个线程都拥有自己的工作内存，工作内存保存了主内存中的变量副本。
线程：线程对变量的操作，只能在工作内存中进行，不能够直接读写主内存。
不同线程间的变量访问，需要通过主内存完成。
java内存模型和java运行时数据区域的关系：主内存对应着java堆和方法区，工作内存对应着java栈。
volatile关键字，使得变量的更新在各个工作内存中都是实时可见的。在DCL的单例模式中有运用到。
二、JVM运行时数据区
运行时数据区主要包括五个部分：程序计数器，方法区，本地方法栈，虚拟机栈，堆
深色为线程公有，浅色为线程私有
各个部分是什么功能，简要总结要点：
（1）程序计数器（线程私有）：程序计数器是一小块内存空间，线程私有。我们编写的程序在JVM中是以字节码的形式存在，JVM一行一行的执行，众所周知，在同一个cpu的同一个内核中，JVM实现多线程的方式是实际上是通过线程轮流切换的形式实现的。程序计数器就是为了解决在多线程这个问题，程序计数器，记录了当前JVM执行的字节码的行号，所以无论由于多线程情景下的线程回复，还是程序自身的分支、循环、跳转、异常处理，都可以用这个程序计数器，记录字节码执行的行号。JVM就准确的知道每个程序执行到了哪里了。
（2）虚拟机栈（线程私有）：虚拟机栈就是所谓的栈内存，线程私有，与线程的生命周期相同，线程结束，它（栈帧）也亡了。“虚拟机栈描述的是方法执行的内存模型”，顾名思义，就是存储方法在执行过程中所需要的元素了。每个方法执行的时候都会在栈内存中创建一个栈帧，这个栈帧存储的是：局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口，等。调用方法的时候，其实就是对应着这个栈帧的进栈和出栈。
局部变量表，存储着程序“编译期间”可知的：基本数据类型，对象引用，方法出口。其中，对象的引用，可以是对象的直接地址，也可以是对象的句柄，甚至可以是任何其他与此对象相关的位置。
操作数栈，java虚拟机用于计算的临时数据区。
动态链接，在class中的常量中，有一部分符号引用时在程序运行时转化为直接引用的，这部分就是动态链接，还有一部分是在类加载的时候转化了。
方法出口，就是returnAddress
（3）本地方法栈（线程私有）：本地方法栈和虚拟机栈类似，只不过是本地方法栈中执行的是Native方法，Native方法就是所谓的用其他编程语言实现的方法，例如c语言。
（4）java堆（线程共享）：JVM所管理的内存中的最大的一块，线程共享，虚拟机启动时创建。此区域唯一用途——存储对象实例。所有的对象实例以及数组都在堆上分配的，是垃圾回收的主要区域。
（5）方法区（线程共享）：用于存储类加载信息、常量、静态变量（static）、即时编译器编译后的代码等。
补充：运行时常量池：类加载后，将class文件中的常量池加载到了这里，字符串常量池就是存在这里。其中，class文件中的常量池存储的是编译期生成的各种字面量和符号引用，class文件还存储着类的版本、字段、方法、接口等描述信息。
三、java堆heap
heap区即堆内存，整个堆大小=年轻代大小 + 老年代大小。堆内存默认为物理内存的1/64(<1GB)；默认空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制，可以通过MinHeapFreeRatio参数进行调整；默认空余堆内存大于70%时，JVM会减少堆直到-Xms的最小限制，可以通过MaxHeapFreeRatio参数进行调整。
- Eden Space（伊甸园）
- Survivor Space(幸存者区)
- Old Gen（老年代）
（1）Eden Space 伊甸园：对象被创建的时候首先放到这个区域，进行垃圾回收后，不能被回收的对象被放入到空的survivor区域。
（2）Survivor Space 幸存者区：用于保存在eden space内存区域中经过垃圾回收后没有被回收的对象。Survivor有两个，分别为To Survivor、 From Survivor，这个两个区域的空间大小是一样的。执行垃圾回收的时候Eden区域不能被回收的对象被放入到空的survivor（也就是To Survivor，同时Eden区域的内存会在垃圾回收的过程中全部释放），另一个survivor（即From Survivor）里不能被回收的对象也会被放入这个survivor（即To Survivor），然后To Survivor 和 From Survivor的标记会互换，始终保证一个survivor是空的。
Eden Space和Survivor Space都属于新生代，新生代中执行的垃圾回收被称之为Minor GC（因为是对新生代进行垃圾回收，所以又被称为Young GC），每一次Young GC后留下来的对象age加1。
（3）Old Gen老年代，用于存放新生代中经过多次垃圾回收仍然存活的对象，也有可能是新生代分配不了内存的大对象会直接进入老年代。经过多次垃圾回收都没有被回收的对象，这些对象的年代已经足够old了，就会放入到老年代。
当老年代被放满的之后，虚拟机会进行垃圾回收，称之为Major GC。由于Major GC除并发GC外均需对整个堆进行扫描和回收，因此又称为Full GC。
heap和非heap详解：https://blog.csdn.net/shiyong1949/article/details/52585256/
补充：
1、基本类型的成员变量，局部变量存在哪块内存区域？
class{
private int i;
}
java虚拟机栈是线程私有的，生命周期跟线程相同，每个方法调用的时候都会创建一个栈帧用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息。每个方法调用的过程，就代表了一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程，当进入一个方法时，这个方法在栈中需要分配多大的内存都是完全确定的，方法运行时不会改变局部变量表的大小——《深入理解java虚拟机第二版》
很多java程序员一开始就被网上的一些教程所误导：基本数据类型放在栈中，数组和类的实例放在堆中。 这个说法不准确，事实上，如上面的全局变量i，存放在java堆中。因为它不是静态的变量，不会独立于类的实例而存在，而该类实例化之后，放在堆中，当然也包含了它的属性 i。
如果在方法中定义了int i = 0 ;则在局部变量表创建了两个对象：引用i和0。 这两个对象都是线程私有（安全）的。 比如定义了int[] is = new int[10]. 定义了两个对象，一个是is引用，放在局部变量表中，一个是长度为10的数组，放在堆中，这个数组，只能通过 is 来访问，方法结束后出栈，is 被销毁，根据java的根搜索算法，判断数组不可达，就将它销毁了。
2、方法区和永久代的关系？
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