原文链接：https://blog.csdn.net/mshootingstar/article/details/44783227\
JVM是虚拟机，也是一种规范，他遵循着冯·诺依曼体系结构的设计原理。冯·诺依曼体系结构中，指出计算机处理的数据和指令都是二进制数，采用存储程序方式不加区分的存储在同一个存储器里，并且顺序执行，指令由操作码和地址码组成，操作码决定了操作类型和所操作的数的数字类型，地址码则指出地址码和操作数。从dos到windows 8，从unix到ubuntu和CentOS，还有MAC\OS等等，不同的操作系统指令集以及数据结构都有着差异，而JVM通过在操作系统上建立虚拟机，自己定义出来的一套统一的数据结构和操作指令，把同一套语言翻译给各大主流的操作系统，实现了跨平台运行，可以说JVM是java的核心，是java可以一次编译到处运行的本质所在。
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ClassLoader ClassLoader只负责class文件的加载，至于它是否可以运行，则由Execution Engine决定。 Execution Engine 执行引擎，也叫 Interpreter。Class文件被加载后，会把指令和数据信息放入内存中，Execution Engine则负责把这些命令解释给操作系统。 Native Interface 负责调用本地接口。调用不同语言的接口给JAVA用，他会在Native Method Stack中记录对应的本地方法，然后调用该方法时就通过Execution Engine加载对应的本地lib。 Runtime Data Area Stack 是java栈内存，它等价于C语言中的栈，栈的内存地址是不连续的，每个线程都拥有自己的栈。栈里面存储着的是StackFrame，栈帧。 StackFrame包含三类信息：局部变量，执行环境，操作数栈。局部变量用来存储一个类的方法中所用到的局部变量。执行环境用于保存解析器对于java字节码进行解释过程中需要的信息，包括：上次调用的方法、局部变量指针和操作数栈的栈顶和栈底指针。操作数栈用于存储运算所需要的操作数和结果。StackFrame在方法被调用时创建，在某个线程中，某个时间点上，只有一个框架是活跃的，该框架被称为Current Frame，而框架中的方法被称为Current Method，其中定义的类为Current Class。局部变量和操作数栈上的操作总是引用当前框架。当Stack Frame中方法被执行完之后，或者调用别的StackFrame中的方法时，则当前栈变为另外一个StackFrame。Stack的大小是由两种类型，固定和动态的，动态类型的栈可以按照线程的需要分配。 Heap 是用来存放对象信息的，和Stack不同，Stack代表着一种运行时的状态。换句话说，栈是运行时单位，解决程序该如何执行的问题，而堆是存储的单位，解决数据存储的问题。Heap是伴随着JVM的启动而创建，负责存储所有对象实例和数组的。堆的存储空间和栈一样是不需要连续的，它分为Young Generation和Old Generation（也叫Tenured Generation）两大部分。Young Generation分为Eden和Survivor，Survivor又分为From Space和 ToSpace。 和Heap经常一起提及的概念是PermanentSpace，它是用来加载类对象的专门的内存区，是非堆内存，和Heap一起组成JAVA内存，它包含MethodArea区（在没有CodeCache的HotSpotJVM实现里，则MethodArea就相当于GenerationSpace）。在JVM初始化的时候，我们可以通过参数来分别指定，PermanentSpace的大小、堆的大小、以及Young Generation和Old Generation的比值、Eden区和From Space的比值，从而来细粒度的适应不同JAVA应用的内存需求。 Method Area 在HotSpot JVM的实现中属于非堆区，非堆区包括两部分：Permanent Generation和Code Cache，而Method Area属于Permanent Generation的一部分。Permanent Generation用来存储类信息，比如说：class definitions，structures，methods，field，method (data and code) 和 constants。Code Cache用来存储Compiled Code，即编译好的本地代码，在HotSpot JVM中通过JIT(Just In Time) Compiler生成，JIT是即时编译器，他是为了提高指令的执行效率，把字节码文件编译成本地机器代码 PC Register 程序计数寄存器，每个JAVA线程都有一个单独的PC Register，他是一个指针，由Execution Engine读取下一条指令。如果该线程正在执行java方法，则PC Register存储的是 正在被执行的指令的地址，如果是本地方法，PC Register的值没有定义。PC寄存器非常小，只占用一个字宽，可以持有一个returnAdress或者特定平台的一个指针。 Native Method Stack是供本地方法（非java）使用的栈。每个线程持有一个Native Method Stack。[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-YyQBEsB3-1603252392647)(F:\develop\Z_JavaEE\JVM.assets\1592705511407.png)]
JVM中的内存管理主要是指JVM对于Heap的管理，这是因为Stack，PC Register和Native Method Stack都是和线程一样的生命周期，在线程结束时自然可以被再次使用。
JVM允许栈的大小是固定的或者是动态变化的。Oracle 是通过-Xss 来设置其大小的。
我们一般通过减少常量，参数的个数来减少栈的增长，在程序设计时，我们把一些常量定义到一个对象中，然后来引用他们可以体现这一点。另外，少用递归调用也可以减少栈的占用。
栈是不需要垃圾回收的，尽管说垃圾回收是java内存管理的一个很热的话题，栈中的对象如果用垃圾回收的观点来看，他永远是live状态，是可以reachable的，所以也不需要回收，他占有的空间随着Thread的结束而释放。
关于栈一般会发生以下两种异常：
1.当线程中的计算所需要的栈超过所允许大小时，会抛出StackOverflowError。
2.当Java栈试图扩展时，没有足够的存储器来实现扩展，JVM会报OutOfMemoryError。
另外栈上有一点得注意的是，对于本地代码调用，可能会在栈中申请内存，比如C调用malloc()，而这种情况下，GC是管不着的，需要我们在程序中，手动管理栈内存，使用free()方法释放内存。
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JVM中会在以下情况触发回收：
对象没有被引用
作用域发生未捕捉异常，程序正常执行完毕
程序执行了System.exit()
程序发生意外终止。
JVM中标记垃圾使用的算法是一种根搜索算法(可达性算法)。简单的说，就是从一个叫GC Roots的对象开始，向下搜索，如果一个对象不能达到GC Roots对象的时候，说明它可以被回收了。这种算法比一种叫做引用计数法的垃圾标记算法要好，因为它避免了当两个对象啊互相引用时无法被回收的现象。 JVM中对于被标记为垃圾的对象进行回收时又分为了以下3种算法： 1.标记-清除算法，该算法是从根集合扫描整个空间，标记存活的对象，然后在扫描整个空间对没有被标记的对象进行回收，这种算法在存活对象较多时比较高效，但会产生内存碎片。 2.复制算法，该算法是从根集合扫描，并将存活的对象复制到新的空间，这种算法在存活对象少时比较高效。 3.标记-整理算法，标记整理算法和标记清除算法一样都会扫描并标记存活对象，在回收未标记对象的同时会整理被标记的对象，解决了内存碎片的问题。 JVM中，不同的内存区域作用和性质不一样，使用的垃圾回收算法也不一样，所以JVM中又定义了几种不同的垃圾回收器
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1.Serial GC。从名字上看，串行GC意味着是一种单线程的，所以它要求收集的时候所有的线程暂停。这对于高性能的应用是不合理的，所以串行GC一般用于Client模式的JVM中。 2.ParNew GC。是在SerialGC的基础上，增加了多线程机制。但是如果机器是单CPU的，这种收集器是比SerialGC效率低的。 3.Parrallel Scavenge GC。这种收集器又叫吞吐量优先收集器，而吞吐量=程序运行时间/(JVM执行回收的时间+程序运行时间),假设程序运行了100分钟，JVM的垃圾回收占用1分钟，那么吞吐量就是99%。Parallel Scavenge GC由于可以提供比较不错的吞吐量，所以被作为了server模式JVM的默认配置。 4.ParallelOld是老生代并行收集器的一种，使用了标记整理算法，是JDK1.6中引进的，在之前老生代只能使用串行回收收集器。 5.Serial Old是老生代client模式下的默认收集器，单线程执行，同时也作为CMS收集器失败后的备用收集器。 6.CMS又称 响应时间优先回收器，使用标记清除算法。他的回收线程数为(CPU核心数+3)/4，所以当CPU核心数为2时比较高效些。CMS分为4个过程：初始标记、并发标记、重新标记、并发清除。 7.GarbageFirst（G1）。比较特殊的是G1回收器既可以回收Young Generation，也可以回收Tenured Generation。它是在JDK6的某个版本中才引入的，性能比较高，同时注意了吞吐量和响应时间。 GC中有一种情况叫做Full GC，以下几种情况会触发Full GC也叫MajorGC： 1.Tenured Space空间不足以创建大的对象或者数组，会执行FullGC，并且当FullGC之后空间如果还不够，那么会OOM: java heap space。 2.Permanet Generation的大小不足，存放了太多的类信息，在非CMS情况下回触发FullGC。如果之后空间还不够，会OOM:PermGen space。 3.CMS GC时出现promotion failed和concurrent mode failure时，也会触发FullGC。promotion failed是在进行Minor GC时，survivor space放不下、对象只能放入旧生代，而此时旧生代也放不下造成的；concurrent mode failure是在执行CMS GC的过程中同时有对象要放入旧生代，而此时旧生代空间不足造成的。 4.判断MinorGC后，要晋升到TenuredSpace的对象大小大于TenuredSpace的大小，也会触发FullGC。 可以看出，当FullGC频繁发生时，一定是内存出问题了。[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-KswR6S4q-1603252392671)(F:\develop\Z_JavaEE\JVM.assets\1592708140305.png)]
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全限定名相同的话是不可以自定义的，因为java.lang.Object已经被加载到内存中了，不可能同时存在两个，除非你把Object在同名目录替换掉。
APPClassLoader
