java 资深程序员第一课；jvm优化、了解jvm运行加载class变量过程

正文

1.Java虚拟机的内存区域

2. jvm运行加载class变量过程 

　　　　　　　　1、首先运行程序，Demo1_car.java就会变为Demo1_car.class，将Demo1_car.class加入方法区，检查是否字节码文件常量池中是否有常量值，如果有，那么就加入运行时常量池

　　　　　　　　2、遇到main方法，创建一个栈帧，入虚拟机栈，然后开始运行main方法中的程序

　　　　　　　　3、Car c1 = new Car(); 第一次遇到Car这个类，所以将Car.java编译为Car.class文件，然后加入方法区，跟第一步一样。然后new Car()。就在堆中创建一块区域，用于存放创建出来的实例对象，地址为0X001.其中有两个属性值 color和num。默认值是null 和 0

　　　　　　　　4、然后通过c1这个引用变量去设置color和num的值，

　　　　　　　　5、调用run方法，然后会创建一个栈帧，用来装run方法中的局部变量的，入虚拟机栈，run方法中就打印了一句话，结束之后，该栈帧出虚拟机栈。又只剩下main方法这个栈帧了

　　　　　　　　6、接着又创建了一个Car对象，所以又在堆中开辟了一块内存，之后就是跟之前的步骤一样了。

3.Java 内存模型之堆内存（Heap）

1)jdk1.8之前模型

1、什么是 Perm Gen？

Perm Gen : Permanent Generation 

Perm Gen 区是一个特殊的JVM内存区，因为它用来存储用来描述 Class 的 

元数据（Class 可以不属于Java语言的一部分，也可以属于），诸如：描述类及其方法。 

在大的应用中该区一会儿就满了，并抛出错误：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen 

然而无论你怎么设置 -Xmx 也不管用。 

因为设置其大小的参数不是 -Xmx，而是 -XX:PermGen, -XX:MaxPermGen （不同Java版本略有变化） 

2、Heap VS. Stack VS. Perm

Heap（堆内存）： 

使用Java语言创建的所有的引用对象类型，都在此存储。并由 GC (Garbage Collection)对其进行管理， 

诸如：释放不再被程序引用的对象所占据的内存。 

Stack（栈内存）： 

与 Heap 相对的是，Stack 存放基础数据类型。诸如：int, char 等。 

由程序的执行顺序控制变量的进出栈顺序，而不是由 GC 控制栈内存的管理。 

Perm（持久内存）: 

用于存储类的元数据。诸如：类的定义，方法的定义等。 

Perm 的生命周期与 JVM 绑定，而 Heap 的生命周期与程序绑定。 

二、堆内存（Heap） 与 Garbage Collection

理解 GC （Garbage Collection），需要理解 Heap 。 

JVM 的 Heap 堆内存在物理上被划分为两部分：Young Gen, Old Gen 

1、 JVM 内存管理之：Young Gen

所有新创建的 Object 首先被放在 Young Generation 内存区。 

如果 Young Generation 内存区满了，则执行 Garbage Collection 。这种 GC 称为 Minor GC。 

Young Generation 区又分为三部分： Eden Memory，Survivor0 Memory (S0)，Survivor1 Memory(S1). 

Young Generation 内存区要点： 

1、绝大多数新建的 Object 被放在 Eden Memory 

2、如果 Eden Memory 内存满了，则进行 GC 操作。 

同时把未被 GC 的 Object 移动到 S0 或 S1 中。 

此时 Minor GC 也会检查和移动 S0 和 S1 中的对象。 

最后使 S0，S1 其中一个置为空。 

3、多次 GC 后仍然未被 GC 的 Object 将被移动到 Old Gen 内存区中。 

通常 Object 会被 GC 设定一个轮询的阀值。 

2、 JVM 内存管理之：Old Gen

Old Gen 内存区存放了经过多次 Minor GC 后仍然不能被 GC 的 Object。 

与 Young Gen 相同，当 Old Gen 区满了之后将执行 GC 操作，该操作称为：Major GC。 

耗用的时间也相对较长。 

stop-the-world 事件 

Young Gen 和 Old Gen 都可以主动触发 stop-the-world 事件，挂起所有任务，执行 GC 操作。 

被挂起的任务只有在 GC 执行完毕后，才会恢复执行。 

多数情况下， GC 性能调优（GC tuning）就是指降低 stop-the-world 时 GC 执行的时间。 

三、Perm Gen 

JVM 在 Permanent Generation 或 Perm Gen 内存区中存放应用程序的元数据 

（application metadata），用来描述类及其方法的原始信息。 

注意：Perm Gen 不是 Heap 的一部分。 

Perm Gen 被 JVM 使用于应用程序运行期间（runtime），基于应用所使用到的类。 

Perm Gen 中同时包括 Java SE 包中的类。 

Perm Gen 只有在执行 Full GC 时才会被 GC。 

2)jdk1.8以后（含1.8）模型

JDK8中JVM堆内存结构就变成了如下：

这样永久内存就不再占用堆内存，它可以通过自动增长来避免JDK7以及前期版本中

常见的永久内存错误(java.lang.OutOfMemoryError: PermGen)，也许这个就是你的

JDK升级到JDK8的理由之一吧。当然JDK8也提供了一个新的设置Matespace内存

大小的参数，通过这个参数可以设置Matespace内存大小，这样我们可以根据自己

项目的实际情况，避免过度浪费本地内存，达到有效利用。

4 通过jvisualvm.exe  观察自己的引用 堆分配情况

通常jdk会带有两个分析jdk内存情况的软件 如：jvisualvm.exe  jconsole.exe

个人觉得jvisualvm.exe 这个比较好用（安装查看内存模型插件比较好转~），当然看大家个人喜好了，本文就针对jvisualvm 使用 以及插件安装说了，有人想了解jconsole 可以打开试一下！

a 运行软件

b 查看自己的应用内存使用情况

注：这里注意一下 ，菜单功能 visual GC 这个插件不是自带需要自己手动添加，就可以查看堆内存使用情况