JVM内存模型分析（一个程序运行的例子）

（.class字节码）类加载到内存之后，内存模型：（ps：.class文件可以通过javap 指令反编译成一个可读文件）

1.java栈，本地方法栈，程序计数器（每个线程私有）

看如下程序：

以该程序为例，运行该程序，jvm会分配给该程序一个线程，总体图示如下：

该线程在运行时候，java虚拟机会分配给该线程独立的java栈，而栈帧存在于栈中，存放的是每一个方法运行时候需要的数据（每一个方法都有一个栈帧，栈帧存的是局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口），上图有两个方法，即 jvm会分配两个栈帧。

首先入栈的是main方法的栈帧，当main方法new一个math对象时候，该栈帧当中存放了math的引用，而math对象是放在堆中，方法区中会放置Math类的.class文件，一些类的静态变量和常量也会放入方法区，比如：

然后main方法中调用了math方法（new了一个math对象），从而math方法的栈帧入栈，当math方法执行完毕之后，它的栈帧会弹出栈。

(使用javap指令反编译一下 Math.class)

查询jvm指令可知：iconst_1的含义是

（栈即使操作数栈），istore_1的含义是

iconst_2,istore_2也一样。对应 int a=1 ;int b=2;

程序计数器也是每一个线程私有的，每个方法运行的时候，都有一个程序计数器，作用是告诉jvm接下来该运行哪一行代码，即是一个指针，如反编译后图的0,1,2,3......前四行代码都执行了，现在该运行4，程序计数器放的内容是4

然后，执行int c=(a+b)*10,对应 iload_1,iload_2 ,含义如下，

对应结果(从局部变量表装载到操作数栈，PS：局部变量表中的值还在，只是复制到操作数栈中，下图显示不正确)

接着计算a+b，对应的是将b=2,a=1都弹出栈，进行+运算，然后将算出的结果3，放入操作数栈中，然后需要10,所以将10也压入栈

执行3*10的操作，需要将3和10均弹出栈进行乘的计算，计算的出30，再压回操作数栈中，然后将30弹出栈，进入局部变量表：

最后math方法执行方法执行完毕，会通过方法出口返回给main方法，并且，math方法的栈帧主动弹出栈销毁

本地方法栈是存放程序调用的native方法，(或者程序底层的native方法)

有个结论：java栈，本地方法栈，程序计数器是每一个线程私有的，而堆和方法区是所有线程所共享的。（堆和方法区共享是因为，其他线程也能创建相同的对象，比如math，也要用到方法区的一些内容）

附上两幅图：

2.堆和方法区的介绍（线程共享）

包括新生代，老年代，元空间（MetaData space）,（ps:方法区实际上不存在，只是一个逻辑上的概念，而元空间或者永久代<jdk 1.8之前>是方法区的具体代码实现）

老年代是新生代空间的两倍。

当程序创建对象的时候，对象会首先进入新生代的Eden中，如果新生代的Eden空间满了，Jvm会进行一些小GC，将一些没有引用指向的对象，即垃圾对象清除掉。其他的不能GC的对象（即还有引用指向的对象）会被移到Suvivor区域，如果第一个Suvivor区（From）也满了，也会进行GC，GC之后，会将第一个Suvivor剩下的所有对象复制到第二个Suvivor区域（To）。

程序如果继续创建对象，会继续对Eden GC，这时候，其他不能GC的对象会被移到Survivor第二个区域中（To区域），第二个区域和第一个区域角色互换，重复上面操作，然后再一轮角色又互换。这样经过好几轮.........................................

如果JVM这样好几次操作(JDK1.8默认15次，也可设置)之后，还有些对象没有被GC，这些对象会被放入老年代Old Generation。如果程序再创建对象，新生代和老年代都满了，JVM会对老年代进行一次full GC，清楚无效的对象，Full GC可能会使JVM暂停（对用户而言程序失去响应，但是内部还是再做GC），而JVM调优带到的效果是：无非是使Full gc少执行，而小GC也少执行。