关于 JVM 的内存模型

1. 请简述一下 JVM 的内存模型

JVM 在执行 Java 程序时，会把它管理的内存划分为若干个的区域，每个区域都有自己的用途和创建销毁时间。如下图所示，可以分为两大部分，线程私有区和共享区。

线程私有区

1. 程序计数器

当同时进行的线程数超过 CPU 数或其内核数时，就要通过时间片轮询分派 CPU 的时间资源，不免发生线程切换。这时，每个线程就需要一个属于自己的计数器来记录下一条要运行的指令。如果执行的是 JAVA 方法，计数器记录正在执行的 java 字节码地址，如果执行的是 native 方法，则计数器为空。

1. 虚拟机栈

• 线程私有的，与线程在同一时间创建。管理 JAVA 方法执行的内存模型。每个方法执行时都会创建一个桢栈来存储方法的的变量表、操作数栈、动态链接方法、返回值、返回地址等信息。栈的大小决定了方法调用的可达深度（递归多少层次，或嵌套调用多少层其他方法，-Xss 参数可以设置虚拟机栈大小），栈的大小可以是固定也可以动态扩展。

• 一个线程对应一个虚拟机栈，一个虚拟机栈对应多个栈帧，每个栈帧的的入栈和出栈表示一个方法的调用。

• 如果请求的栈深度大于最大可用深度，则抛出 stackOverflflowError；

• 如果栈是可动态扩展的，但没有内存空间支持扩展，则抛出 OutofMemoryError。

1. 本地方法栈

与虚拟机栈作用相似。但它不是为 Java 方法服务的，而是本地方法（C 语言）。由于规范对这块没有强制要求，不同虚拟机实现方法不同。

线程共享区

1. 方法区

线程共享的，用于存放被虚拟机加载的类的元数据信息，如常量、静态变量和即时编译器编译后的代码。若要分代，算是永久代（老年代），以前类大多“static”的，很少被卸载或收集，现回收废弃常量和无用的类。其中运行时常量池存放编译生成的各种常量。（如果 hotspot 虚拟机确定一个类的定义信息不会被使用，也会将其回收。回收的基本条件至少有：所有该类的实例被回收，而且装载该类的 ClassLoader 被回收）。

1. 堆

存放对象实例和数组，是垃圾回收的主要区域，分为新生代和老年代。刚创建的对象在新生代的 Eden 区中，经过 GC 后进入新生代的 S0 区中，再经过 GC 进入新生代的 S1 区中，15 次 GC 后仍存在就进入老年代。这是按照一种回收机制进行划分的，不是固定的。若堆的空间不够实例分配，则 OutOfMemoryError。

Young Generation 即图中的Eden + From Space（s0） + To Space(s1)
Eden 存放新生的对象
Survivor Space 有两个，存放每次垃圾回收后存活的对象(s0+s1)
Old Generation Tenured Generation 即图中的Old Space
 主要存放应用程序中生命周期长的存活对象
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2. 说说堆和栈的区别

栈是运行时单位，代表着逻辑，内含基本数据类型和堆中对象引用，所在区域连续，没有碎片；堆是存储单位，代表着数据，可被多个栈共享（包括成员中基本数据类型、引用和引用对象），所在区域不连续，会有碎片。

• 功能不同

栈内存用来存储局部变量和方法调用，而堆内存用来存储 Java 中的对象。无论是成员变量，局部变量，还是类变量，它们指向的对象都存储在堆内存中。

• 共享性不同

栈内存是线程私有的。 堆内存是所有线程共有的。

• 异常错误不同

如果栈内存或者堆内存不足都会抛出异常。 栈空间不足：java.lang.StackOverFlowError。 堆空间不足：java.lang.OutOfMemoryError。

• 空间大小

栈的空间大小远远小于堆的。

3. 什么时候会触发 FullGC

除直接调用 System.gc 外，触发 Full GC 执行的情况有如下四种。

1. 老年代空间不足

老年代空间只有在新生代对象转入及创建为大对象、大数组时才会出现不足的现象，当执行 Full GC 后空间仍然不足，则抛出如下错误： java.lang.OutOfMemoryError: Java heap spac e 为避免以上两种状况引起的 Full GC，调优时应尽量做到让对象在 Minor GC 阶段被回收、让对象