JVM基础思维导图（持续更新中）

JVM

JVM内部构造

字节码执行引擎

任务就是将字节码指令编译为对应平台上的本地机器指令执行

JVM内存模型

内部关系

程序计数器
- 存在位置：每个线程都占有的独立的内存区域中，都有一部分区域用来放该线程的程序计数器
  - .class文件（java -c 得到）

字节码文件中，每个方法对应的解析后内容

Code: 0 - n 就是我们想要的那个执行位置
（行数）

- 用处：用于记录当前线程正在执行的代码的位置（行号）
- 存在原因：假如CPU执行该线程到一半去干别的活，当前线程被挂起，那么就需要知道被插队前执行到哪了，以方便CPU回来干活后能从上一个记录点继续
- 数值变化：每运行完一行，程序计数器存放的值会被字节码执行引擎修改

方法区（元空间，永久代）
- 存放内容：
  常量，静态变量，类信息
本地方法栈
- 本地（native）方法专用的内存空间：

当调用native修饰的方法，即使用C语言编写的底层方法时，JVM会在该线程的内存空间内划出一块区域给它

线程栈
- 每条线程在开始运行前，JVM都会为该线程分配独立的栈内存空间存放局部变量
  - 栈帧内存：
    在一条线程内，当要执行某个方法时，JVM会在其所拥有的栈内存空间内，为这个方法分配其独立的内存空间存放局部变量（套娃）。

当该方法调用完成后，方法所占的栈帧内存被释放。

栈内存顺序（FILO）：程序方法嵌套调用与栈的结构相同

     - 栈帧内存内部：

局部变量表
操作数栈
动态链接
方法出口
```
         - 局部变量表：
```

是变量值的存储空间，由方法参数和方法内部定义的局部变量组成，其容量用Slot1作为最小单位
- 操作数栈：

LIFO栈，由字节码指令往栈中存数据和取数据
- 动态链接：

每个栈帧都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所属方法的引用，持有该引用是为了支持方法调用过程中的动态连接。
- 方法出口：

存放调用调用该方法的pc计数器的值。当一个方法开始之后，只有两种方式可以退出这个方法：
1、执行引擎遇到任意一个方法返回的字节码指令，也就是所谓的正常完成出口。2、在方法执行的过程中遇到了异常，并且这个异常没有在方法内进行处理，也就是只要在本方法的异常表中没有搜索到匹配的异常处理器，就会导致方法退出，这种方式成为异常完成出口。

正常完成出口和异常完成出口的区别在于：通过异常完成出口退出的不会给他的上层调用者产生任何的返回值。

无论通过哪种方式退出，在方法退出后都返回到该方法被调用的位置，方法正常退出时，调用者的pc计数器的值作为返回地址，而通过异常退出的，返回地址是要通过异常处理器表来确定，栈帧中一般不会保存这部分信息。

- 存放堆中对象的内存地址

堆
- 存储：
  new的对象
- 堆的内部结构
  - 年轻代
    - Eden区
      - 当Eden区满了以后， Minor GC前来收垃圾
        
        收垃圾原理
    - Survivor区
      - From区
      - To区
  - 老年代
    - 老年代满了以后，Full GC前来收垃圾
      - Full GC结束工作后还是没位置，发生OOM
Tips:
- 堆和方法区是被线程共享的区域
- 堆内存大小分配：
  年轻代:
  Eden : From: To = 8 : 1 : 1
- 从Survivor区进入老年代区：

长期存活：分代年龄达到15
对象动态年龄判断：非垃圾对象大小大于即将进入的Survivor区的1/2
大对象：（字符串，数组等）JVM参数可以设置大对象大小，超过该阀值则直接进入老年代

JVM调优

JVM调优目的

减少用户的停顿时间
- 减少STW时间
  - 减少Full GC次数

References:

2020年最新Java虚拟机JVM底层原理分析视频教程全集 — 程序员诸葛
Retrieved from: https://www.bilibili.com/video/BV1dJ411G7YJ?p=7
Java JVM 中堆，栈，方法区详解 — 张启露
Retrieved from: https://blog.csdn.net/zhangqiluGrubby/article/details/59110906

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