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JVM由以下几个管理区组成：

程序计数器（存放于CPU很小的一块内存中

）：简单来讲，程序计数器是jvm用来记录程序的运行位置的，在JVM中，程序也是通过指令来一步一步运行的，在多个线程中，同一个方法在同一个时间内,一个内核只能执行一个指令，所以，对于每一个程序来说，必须要有记录他运行的执行进度，所以说，在每一个线程中，都会有他的一个程序计数器，如果线程是在执行java方法，那么程序计数器指向的就是字节码的指令位置，如果是执行（Native）本地的方法，那么计数器为空。这块内存区域是一块不会存在超出内存的唯一一块区域。（线程私有）

JVM虚拟机栈（JVM stacks）

：JVM虚拟机栈就是我们经常说的堆栈的栈，在每一个方法执行的时候，都会有一产生一个栈帧（底下有介绍），用于存放方法的局部变量表，方法出口，动态链接，操作数等信息，方法的执行过程就是栈帧在JVM中出栈入栈的过程，局部变量表中存放的是各种基本数据类型，如boolean、byte、char、等8种，及引用类型（存放的是指向各个对象的内存地址），因此，它有一个特点：内存空间可以在编译期间就确定，运行期不在改变。这个内存区域会有两种可能的Java异常：StackOverFlowError和OutOfMemoryError。  （线程私有）

本地方法栈：

用来执行一些本地的方法的，如Java的祖先类object中有众多Native方法，如hashCode()、wait()等，他们的执行很多时候是借助于操作系统，但是JVM需要对他们做一些规范,来处理他们的执行过程.（线程私有）

堆：

堆内存是内存中最重要的一块，所有的对象实例和数组的分配都是在堆中分配的，比如我们在执行一个jar的时候，就利用了-Xmx -Xms来控制了堆的大小，由于存放了一些对象的信息，所以它是垃圾回收机制GC中回收的主要区域。32位系统中最大为2G，64位无限制。

方法区：

方法区是所有线程共享的内存区域，用于存储已经被JVM加载的类信息、常量、静态变量等数据，一般来说，方法区属于持久代（关于持久代，会在GC部分详细介绍，除了持久代，还有新生代和旧生代），此处引入方法区中一个重要的概念：运行时常量池。主要用于存放在编译过程中产生的字面量（字面量简单理解就是常量）和引用。一般情况，常量的内存分配在编译期间就能确定，但不一定全是，有一些可能就是运行时也可将常量放入常量池中

栈帧：

• 函数的返回地址和参数
• 临时变量: 包括函数的非静态局部变量以及编译器自动生成的其他临时变量
• 函数调用的上下文

垃圾回收：

在jvm的内存区域中，JVM虚拟机栈，程序计数器，本地方法栈这3个线程私有的东西，都是随着线程的销毁而销毁的，所以主要的GC区域就在于堆和方法区。

GC的时机

：sun的JVM没有采用传统的引用计数功能来标记对象（使用加1，没使用-1，但是存在相互引用就不会被释放），而是采用根搜索算法：

根搜索算法

：

GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链（即GC Roots到对象不可达）时，则证明此对象是不可用的。

从上图，reference1、reference2、reference3都是GC Roots，可以看出：

reference1-> 对象实例1；

reference2-> 对象实例2；

reference3-> 对象实例4；

reference3-> 对象实例4 -> 对象实例6；

可以得出对象实例1、2、4、6都具有GC Roots可达性，也就是存活对象，不能被GC回收的对象。

而对于对象实例3、5直接虽然连通，但并没有任何一个GC Roots与之相连，这便是GC Roots不可达的对象，这就是GC需要回收的垃圾对象。

GC Roots”的对象：

(1). 虚拟机栈（栈帧中的局部变量区，也叫做局部变量表）中引用的对象。

(2). 方法区中的类静态属性引用的对象。

(3). 方法区中常量引用的对象。

(4). 本地方法栈中JNI(Native方法)引用的对象。

Native方法:

就是一个java调用非java代码的接口

引用的概念：

强引用：即刚new出来的对象，不会被回收

软引用：可被回收的对象，但是如果JVM内存不紧张，不会被回收，内存紧张的情况就会被回收，主要指的是缓存中的对象。

弱引用：一定会被回收

虚引用：JVM不会管虚引用，因为他主要是做一些跟踪记录，辅助finalize函数的使用。

如何进行垃圾回收:

标记清除法：先把可回收的对象标记，然后清理掉，但是容易造成内存碎片，因为内存空间是连续的，如果你分配了一个1M的空间，那么你下次分配4M的内存，就会导致内存碎片的产生。

复制算法:将内存分为两块，当A用完了，那么将A这一块的存活对象复制到另外一块B，然后在全部清理掉A的内存，最后在从B搬到A中

标记整理算法：在标记清除的算法上进一步升级，先标记，然后在进行整理，将所有的存活对象移动在一块，在清理掉内存外的区域。

内存模型与回收策略:

java堆中分有两个区域，分别为老年代与新生代，有的还有持久代（这边不讨论），新生代中分有Eden区域与survival区域，survival区域又有From与TO两个区域，比例为8:1:1。

Eden 区：

大多数情况下，对象会在Eden区域中进行分配，如果区域不足了，会触发一次minor GC，具体的过程为，采用复制算法，将Eden区域中存活的对象放在Form区域中，（如果超出去，那么将会放在old区域），接着在把Eden区域清理完毕，如果在满，那么就会在触发第二次GC，将Eden和From的区域存活对象复制到TO区域，然后清理Eden与From，以此类推，第三次就是将Eden与To放到From，。。。直到两者区域都满了，那么就会去占用老年代的区域，如果老年代区域也满了，那么就会触发一次大的GC。（注意，在每次的minorGC中，会有一个计数器，添加GC的回收次数，如果次数超过15，那么对象将会被放到老年代中。或者如果在survival区域中有

相同年龄所有对象大小的总合大于 Survivor 空间的一半，也会被放到老年代。

）

Survivor 区

Survivor 区相当于是 Eden 区和 Old 区的一个缓冲，Survivor 又分为2个区，一个是 From 区，一个是 To 区。每次执行 Minor GC，会将 Eden 区和 From 存活的对象放到 Survivor 的 To 区（如果 To 区不够，则直接进入 Old 区）

Old 区（大对象会直接放入Old区域）

老

年代占据着2/3的堆内存空间，只有在 Major GC 的时候才会进行清理，

每次 GC 都会触发“Stop-The-World”。内存越大，STW 的时间也越长，所以内存也不仅仅是越大就越好。由于复制算法在对象存活率较高的老年代会进行很多次的复制操作，效率很低，所以老年代这里采用的是标记 — 整理算法。