Java內存機制詳解|JVM初步
JVM
JVM執行引擎
- 解釋器
- JIT(Just In Time)，優先次執行的字節碼會編譯成本地的機器代碼，被緩存在系統中,以後可以隨時調用
- 自適應的優化器，虛擬機開始的時候解釋字節碼CodeGo.net，但是會監控運行中程序的活動，並記錄下使用最頻繁的代碼段，虛擬機會把這些活動最頻繁的代碼段編譯成本地代碼。還有一種虛擬機是由硬件芯片構成，它用本地方法執行java字節碼
JVM程序執行過程
- 加載
.class文件 - 管理分配內存
- 執行垃圾收集
JVM生命週期
- 啓動
啓動一個Java 程序時，一個JVM 實例就產生了，任何一個又有public static void main(String[] args)函數的class 文件都可以作爲JVM 實例運行的起點。 - 運行
main()作爲該程序初始線程的起點，任何其他線程均由該線程啓動。JVM 內部有兩種線程：守護線程和非守護線程,main()屬於非守護線程，守護線程通常由JVM 自己使用，java 程序也可以表明自己創建的線程是守護線程。 - 消亡
當程序中的所有非守護線程都終止時，JVM 才退出；若安全管理器允許，程序也可以使用Runtime類或者System.exit()來退出。
JVM的邏輯內存模型
（重點重點[敲黑板]，仔細查看外鏈博客[敲黑板]）
方法區：方法區（Method Area）與Java 堆一樣，是各個線程共享的內存區域，它用於存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等數據。雖然Java 虛擬機規範把方法區描述爲堆的一個邏輯部分，但是它卻有一個別名叫做Non-Heap（非堆），目的應該是與Java 堆區分開來。
要注意方法區單獨開闢，不同於堆內存，意在一些類的公共的方法可以共享，堆內對象還有引用指向方法區。
運行時常量池：運行時常量池（Runtime Constant Pool）是方法區的一部分。Class 文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述等信息外。還有一項信息是常量池（Constant PoolTable），用於存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，這部分內容將在類加載後存放到方法區的運行時常量池中。
常量池（ConstantPool）：常量池在編譯期間就將一部分數據存放於該區域，包含基本數據類型如int、long等和對象類型String、數組等並以final聲明的常量值。特別注意的是對於運行期位於棧中的String常量的值可以通過 String.intern()方法將該值置入到常量池中。
JVM體系結構
內存分配及變量存儲位置（堆、棧、方法區常量池、方法區靜態區）
返回值：會在棧空間中臨時開闢一塊空間臨時存放，在方法執行完成後消失。
JVM原理
堆內存和棧內存
棧內存
當在一段代碼塊定義一個變量時，Java 就在棧中爲這個變量分配內存空間。棧中主要存放一些基本類型的變量(int, short, long, byte, float,double, boolean, char)和對象句柄。
棧有一個很重要的特殊性，就是存在棧中的數據可以共享。
堆內存
堆內存用來存放由new 創建的對象和數組
eg
假設我們同時定義:
int a = 3;
int b = 3;
編譯器先處理int a = 3；首先它會在棧中創建一個變量爲a 的引用，然後查找棧中是否有3 這個值，如果沒找到，就將3 存放進來,然後將a 指向3。接着處理int b = 3；在創建完b 的引用變量後，因爲在棧中已經有3 這個值，便將b 直接指向3。這樣，就出現了a 與b 同時均指向3 的情況。這時，如果再令a=4；那麼編譯器會重新搜索棧中是否有4 值，如果沒有，則將4 存放進來，並令a 指向4；如果已經有了，則直接將a 指向這個地址。因此a 值的改變不會影響到b 的值。要注意這種數據的共享與兩
個對象的引用同時指向一個對象的這種共享是不同的，因爲這種情況a 的修改並不會影響到b，它是由編譯器完成的,它有利於節省空間。而一個對象引用變量修改了這個對象的內部狀態，會影響到另一個對象引用變量。
String 是一個特殊的包裝類數據。可以用：
String str = new String("abc");
String str = "abc";
兩種的形式來創建，第一種是用new()來新建對象的，它會在存放於堆中。每調用一次就會創建一個新的對象。而第二種是先在棧中創建一個對String 類的對象引用變量str，然後查找棧中有沒有存放"abc"，如果沒有，則"abc"存放進棧，並令str 指向"abc"，如果已經有"abc"則直接令str 指向"abc"。
JVM 垃圾回收
GC (Garbage Collection)的基本原理：
將內存中不再被使用的對象進行回收，GC 中用於回收的方法稱爲收集器,由於GC 需要消耗一些資源和時間，Java 在對對象的生命週期特徵進行分析後，按照新生代、舊生代的方式來對對象進行收集，以儘可能的縮短GC 對應用造成的暫停。
java 虛擬機會在6 種情況下創建一個對象
- 創建類的新實例
- 調用類中聲明的靜態方法
- 操作類或接口中聲明的非常量靜態字段
- 調用Java API 中特定的反射方法
- 初始化一個類的子類
- 制定一個類作爲Java 虛擬機啓動時的初始化類