1. JVM內存結構

(1) JDK1.7的JVM內存結構

JVM內存結構主要有三大塊：堆內存、方法區(qū)和棧犯犁。

• 堆內存是JVM中最大的一塊属愤，由年輕代和老年代組成，而年輕代內存又被分成三部分酸役，Eden空間住诸、From Survivor空間、To Survivor空間涣澡，默認情況下年輕代的這3種空間年輕代按照8:1:1的比例來分配
• 方法區(qū)存儲類信息贱呐、常量、靜態(tài)變量等數(shù)據(jù)入桂，是線程共享的區(qū)域奄薇，為與Java堆區(qū)分，方法區(qū)還有一個別名Non-Heap(非堆)
• 棧又分為java虛擬機棧和本地方法棧主要用于方法的執(zhí)行

(2) JDK1.8以后的JVM內存結構

以前的方法區(qū)(或永久代)抗愁，用來存放class馁蒂，Method等元數(shù)據(jù)信息，但在JDK1.8已經沒有了蜘腌，取而代之的是MetaSpace(元空間)沫屡，元空間不在虛擬機里面，而是直接使用本地內存撮珠。

為什么要用元空間代替永久代沮脖？
(1) 類以及方法的信息比較難確定其大小，因此對于永久代的指定比較困難，太小容易導致永久代溢出勺届，太大容易導致老年代溢出绷柒。
(2) 永久代會給GC帶來不需要的復雜度，并且回收效率偏低涮因。
(3) Oracle可能會將HotSpot和Jrockit合二為一。

2. 從更高的一個維度再次來看JVM和系統(tǒng)調用之間的關系

下面我們詳細介紹每個區(qū)域的作用

(1) Java堆（Heap）

對于大多數(shù)應用來說伺绽，Java堆（Java Heap）是Java虛擬機所管理的內存中最大的一塊养泡。Java堆是被所有線程共享的一塊內存區(qū)域，在虛擬機啟動時創(chuàng)建奈应。此內存區(qū)域的唯一目的就是存放對象實例澜掩，幾乎所有的對象實例都在這里分配內存。

Java堆是垃圾收集器管理的主要區(qū)域杖挣，因此很多時候也被稱做“GC堆”肩榕。如果從內存回收的角度看，由于現(xiàn)在收集器基本都是采用的分代收集算法惩妇，所以Java堆中還可以細分為：新生代和老年代株汉；再細致一點的有Eden空間、From Survivor空間歌殃、To Survivor空間等乔妈。

根據(jù)Java虛擬機規(guī)范的規(guī)定，Java堆可以處于物理上不連續(xù)的內存空間中氓皱，只要邏輯上是連續(xù)的即可路召，就像我們的磁盤空間一樣。在實現(xiàn)時波材，既可以實現(xiàn)成固定大小的股淡，也可以是可擴展的，不過當前主流的虛擬機都是按照可擴展來實現(xiàn)的（通過-Xmx和-Xms控制）廷区。

如果在堆中沒有內存完成實例分配唯灵，并且堆也無法再擴展時，將會拋出OutOfMemoryError異常隙轻。

(2) 方法區(qū)（Method Area）

方法區(qū)（Method Area）與Java堆一樣早敬，是各個線程共享的內存區(qū)域，它用于存儲已被虛擬機加載的類信息大脉、常量搞监、靜態(tài)變量、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)镰矿。雖然Java虛擬機規(guī)范把方法區(qū)描述為堆的一個邏輯部分琐驴，但是它卻有一個別名叫做Non-Heap（非堆），目的應該是與Java堆區(qū)分開來。

對于習慣在HotSpot虛擬機上開發(fā)和部署程序的開發(fā)者來說绝淡，很多人愿意把方法區(qū)稱為“永久代”（Permanent Generation）宙刘，本質上兩者并不等價，僅僅是因為HotSpot虛擬機的設計團隊選擇把GC分代收集擴展至方法區(qū)牢酵，或者說使用永久代來實現(xiàn)方法區(qū)而已悬包。

Java虛擬機規(guī)范對這個區(qū)域的限制非常寬松，除了和Java堆一樣不需要連續(xù)的內存和可以選擇固定大小或者可擴展外馍乙，還可以選擇不實現(xiàn)垃圾收集布近。相對而言，垃圾收集行為在這個區(qū)域是比較少出現(xiàn)的丝格，但并非數(shù)據(jù)進入了方法區(qū)就如永久代的名字一樣“永久”存在了撑瞧。這個區(qū)域的內存回收目標主要是針對常量池的回收和對類型的卸載，一般來說這個區(qū)域的回收“成績”比較難以令人滿意显蝌，尤其是類型的卸載预伺，條件相當苛刻，但是這部分區(qū)域的回收確實是有必要的曼尊。

根據(jù)Java虛擬機規(guī)范的規(guī)定酬诀，當方法區(qū)無法滿足內存分配需求時，將拋出OutOfMemoryError異常骆撇。

(3) 程序計數(shù)器（Program Counter Register）

程序計數(shù)器（Program Counter Register）是一塊較小的內存空間料滥，它的作用可以看做是當前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器。在虛擬機的概念模型里（僅是概念模型艾船，各種虛擬機可能會通過一些更高效的方式去實現(xiàn)）葵腹，字節(jié)碼解釋器工作時就是通過改變這個計數(shù)器的值來選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，分支屿岂、循環(huán)践宴、跳轉、異常處理爷怀、線程恢復等基礎功能都需要依賴這個計數(shù)器來完成阻肩。

由于Java虛擬機的多線程是通過線程輪流切換并分配處理器執(zhí)行時間的方式來實現(xiàn)的，在任何一個確定的時刻运授，一個處理器（對于多核處理器來說是一個內核）只會執(zhí)行一條線程中的指令烤惊。因此，為了線程切換后能恢復到正確的執(zhí)行位置吁朦，每條線程都需要有一個獨立的程序計數(shù)器柒室，各條線程之間的計數(shù)器互不影響，獨立存儲逗宜，我們稱這類內存區(qū)域為“線程私有”的內存雄右。

如果線程正在執(zhí)行的是一個Java方法空骚，這個計數(shù)器記錄的是正在執(zhí)行的虛擬機字節(jié)碼指令的地址；如果正在執(zhí)行的是Natvie方法擂仍，這個計數(shù)器值則為空（Undefined）囤屹。

此內存區(qū)域是唯一一個在Java虛擬機規(guī)范中沒有規(guī)定任何OutOfMemoryError情況的區(qū)域。

(4) JVM棧（JVM Stacks）

與程序計數(shù)器一樣逢渔，Java虛擬機棧（Java Virtual Machine Stacks）也是線程私有的肋坚，它的生命周期與線程相同。虛擬機棧描述的是Java方法執(zhí)行的內存模型：每個方法被執(zhí)行的時候都會同時創(chuàng)建一個棧幀（Stack Frame）用于存儲局部變量表肃廓、操作棧智厌、動態(tài)鏈接、方法出口等信息亿昏。每一個方法被調用直至執(zhí)行完成的過程，就對應著一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程档礁。

局部變量表存放了編譯期可知的各種基本數(shù)據(jù)類型（boolean角钩、byte、char呻澜、short递礼、int、float羹幸、long脊髓、double）、對象引用（reference類型栅受，它不等同于對象本身将硝，根據(jù)不同的虛擬機實現(xiàn)，它可能是一個指向對象起始地址的引用指針屏镊，也可能指向一個代表對象的句柄或者其他與此對象相關的位置）和returnAddress類型（指向了一條字節(jié)碼指令的地址）依疼。

其中64位長度的long和double類型的數(shù)據(jù)會占用2個局部變量空間（Slot），其余的數(shù)據(jù)類型只占用1個而芥。局部變量表所需的內存空間在編譯期間完成分配律罢，當進入一個方法時，這個方法需要在幀中分配多大的局部變量空間是完全確定的棍丐，在方法運行期間不會改變局部變量表的大小误辑。

在Java虛擬機規(guī)范中，對這個區(qū)域規(guī)定了兩種異常狀況：如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的深度歌逢，將拋出StackOverflowError異常巾钉；如果虛擬機棧可以動態(tài)擴展（當前大部分的Java虛擬機都可動態(tài)擴展秘案，只不過Java虛擬機規(guī)范中也允許固定長度的虛擬機棧）睛琳，當擴展時無法申請到足夠的內存時會拋出OutOfMemoryError異常盒蟆。

(5) 本地方法棧（Native Method Stacks）

本地方法棧（Native Method Stacks）與虛擬機棧所發(fā)揮的作用是非常相似的，其區(qū)別不過是虛擬機棧為虛擬機執(zhí)行Java方法（也就是字節(jié)碼）服務师骗，而本地方法棧則是為虛擬機使用到的Native方法服務历等。虛擬機規(guī)范中對本地方法棧中的方法使用的語言、使用方式與數(shù)據(jù)結構并沒有強制規(guī)定辟癌，因此具體的虛擬機可以自由實現(xiàn)它寒屯。甚至有的虛擬機（譬如Sun HotSpot虛擬機）直接就把本地方法棧和虛擬機棧合二為一。與虛擬機棧一樣黍少，本地方法棧區(qū)域也會拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError異常寡夹。

3. 參數(shù)配置

(1) trace跟蹤參數(shù)

(2) 堆參數(shù)配置

老年代空間大姓叶肌：
沒有直接設置老年代的參數(shù)，但是可以設置堆空間大小和新生代空間大小兩個參數(shù)來間接控制廊酣，老年代空間大小=堆空間大小-年輕代大空間大小