JVM内存结构
运行时数据区
内存是非常重要的系统资源，是硬盘和CPU的中间仓库及桥梁，承载着操作系统和应用程序的实时运行。JVM内存布局规定了Java在运行过程中内存申请、分配、管理的策略，保证了JVM的高效稳定运行。不同的JVM对于内存的划分方式和管理机制存在着部分差异。
下图是JVM整体架构，中间部分就是Java虚拟机定义的各种运行时数据区域。
运行时数据区包含方法区、本地方法栈、虚拟机栈、程序计数器、堆
- 线程私有：程序计数器、虚拟机栈、本地方法区
- 线程共享：堆、方法区、堆外内存（Java7的永久代或JDK8的元空间、代码缓存）
一、程序计数器
程序计数器也叫PC寄存器，抽象与CPU的寄存器，它的作用是记住当前线程执行的下一条指令的地址，以便线程再被调用时来找到该指令的地址进行执行。
- 程序计数器是线程私有的
- 程序计数器会随着线程的创建而创建，随着线程的销毁而销毁
- 每个线程都有自己独有的程序计数器
- 他是唯一一个在JVM中不会内存溢出的区域
二、虚拟机栈
Java虚拟机栈，早起也叫Java栈。每个线程在创建的时候都会创建一个虚拟机栈，内部保存的是一个个栈帧，对应着一次次Java方法调用，是线程私有的，生命周期与线程一致。
作用：虚拟机栈主要处理Java程序的运行，因为栈中保存的是一个个栈帧，每个栈帧对应一个方法调用，所以虚拟机栈主要保存栈帧（方法）的局部变量、部分结果，并处理栈帧的地调用与返回
特点：
- 访问效率仅次于程序计数器
- JVM对虚拟机栈的直接访问只有两个，每个方法被调用，伴随着入栈（压栈），以及方法结束出栈
2.4 栈帧的内部结构
每个栈帧内部都存储着：
- 局部变量表
- 操作数栈
- 动态链接：指向运行时常量池的方法引用
- 方法返回地址：方法正常退出或异常退出的地址
- 一些附加信息
2.4.1 局部变量表
- 局部变量表主要存储方法参数和方法内部定义的参数，包括编译器可知的各种Java虚拟机基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引用（reference类型），对象引用并不等同于对象本身，可能是一个指向对象原始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或其他与此相关的位置和returnAddress**类型。
- 因为局部变量表存储在线程的栈中，是线程私有的数据，因此不会有线程安全问题。
- 方法嵌套调用的次数有栈的大小决定，一般栈越大，方法嵌套调用的次数越多。
2.4.2 操作数栈
- 每个独立的栈帧中除了包括局部变量表之外，还包括一个后进先出的操作数栈，也可以称之为表达式栈
- 操作数栈，在方法执行的过程中，根据字节码指令，往操作数栈中写入数据或提取数据，即入栈（push），出栈（pop）
- 某些字节码指令将值压入操作数栈，其他字节码指令将操作数取出栈。使用他们后在把结果压入栈。比如，执行赋值、交换、求和等操作
四、堆内存
4.1 内存划分
对应大多数Java应用，堆内存是内存结构中分配内存最多的一个。它内部存放了对象的实例，并被所有线程共享。几乎所有的对象以及数据都在这里进行分配内存。
为了高效的垃圾回收，虚拟机把堆内存逻辑上划分为3块区域（分区域的唯一理由是提高GC的效率）
- 新生代（年轻代）：新对象和一些没有达到一定年龄的对象都在新生代
- 老年代（养老区）：当一些对象达到年龄阈值时，会被提升到老年代，老年代比新生代的内存空间更大，因为都是长期需要使用的对象
- 元空间（JDK1.8之前叫永久代）：方法中的操作临时对象等。JDK1.8之前使用JVM内存，1.8之后直接使用物理内存
年轻代
年轻代是所有新对象创建的地方。当填充年轻代是，执行垃圾收集。这种垃圾收集成为Minor GC。年轻一代被分为三个部分——伊甸园（Eden Memory）和两个幸存区（Survivor Memory，被称为from/to或s0/s1），默认比例是8:1:1
- 大多数新创建的对象都位于Eden内存空间中
- 当Eden空间被对象填充时，执行Minor GC，并将所有幸存者对象移动到一个幸存者空间中
- Minor GC检查幸存者对象，并将他们移动到另一个幸存者空间。所以每次，幸存者空间总是空的
- 经过多次GC循环后存活下来的对象会被移动到老年代。通常，这是通过设置年轻一袋的年龄阈值来实现的，然后他们才有资格提升到老一代
老年代
老年代指的是经过多次垃圾回收并幸存下来且达到年龄阈值的对象，会将对象的级别提升到老年区。当老年区内存满后会进行垃圾回收（Major GC），通常需要更长的时间。
大对象会直接进入老年代（大对象指的是使用连续内存空间的对象）。这样做的目的是防止对象在Eden和Survivor进行大量的内存拷贝。
元空间
4.5 GC垃圾回收简介
Minor GC、Major GC、FullGC
JVM在进行内存回收时，并不是每次都对堆（新生代、老年代；方法区）进行回收，大部分回收都是指新生代。
