深入解析JVM内存区域组成

在方法（代码块）中定义一个变量时，java就在栈中为这个变量分配JVM内存空间，当超过变量的作用域后，java会自动释放掉为该变量所分配的JVM内存空间；而在堆中分配的JVM内存由java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。

JVM内存区域组成

JVM内存分四种：

1、栈区（stacksegment）—由编译器自动分配释放,存放函数的参数值，局部变量的值等，具体方法执行结束之后，系统自动释放JVM内存资源

2、堆区（heapsegment）—一般由程序员分配释放，存放由new创建的对象和数组，jvm不定时查看这个对象，如果没有引用指向这个对象就回收

3、静态区（datasegment）—存放全局变量，静态变量和字符串常量，不释放

4、代码区（codesegment）—存放程序中方法的二进制代码，而且是多个对象共享一个代码空间区域

在方法（代码块）中定义一个变量时，java就在栈中为这个变量分配JVM内存空间，当超过变量的作用域后，java会自动释放掉为该变量所分配的JVM内存空间；在堆中分配的JVM内存由java虚拟机的自动垃圾回收器来管理，堆的优势是可以动态分配JVM内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，因为它是在运行时动态分配JVM内存的。缺点就是要在运行时动态分配JVM内存，存取速度较慢；栈的优势是存取速度比堆要快，缺点是存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的无灵活性。

◆java堆由Perm区和Heap区组成，Heap区则由Old区和New区组成，而New区又分为Eden区,From区,To区，Heap={Old+NEW={Eden,From,To}}，见图1所示。

Heap区分两大块，一块是NEWGeneration,另一块是OldGeneration.在NewGeneration中，有一个叫Eden的空间，主要是用来存放新生的对象，还有两个SurvivorSpaces（from,to）,它们用来存放每次垃圾回收后存活下来的对象。在OldGeneration中，主要存放应用程序中生命周期长的JVM内存对象，还有个PermanentGeneration，主要用来放JVM自己的反射对象，比如类对象和方法对象等。

在NewGeneration块中，垃圾回收一般用Copying的算法，速度快。每次GC的时候，存活下来的对象首先由Eden拷贝到某个SurvivorSpace,当SurvivorSpace空间满了后,剩下的live对象就被直接拷贝到OldGeneration中去。因此，每次GC后，EdenJVM内存块会被清空。在OldGeneration块中，垃圾回收一般用mark-compact的算法，速度慢些，但减少JVM内存要求.

垃圾回收分多级，0级为全部(Full)的垃圾回收，会回收OLD段中的垃圾；1级或以上为部分垃圾回收，只会回收NEW中的垃圾，JVM内存溢出通常发生于OLD段或Perm段垃圾回收后，仍然无JVM内存空间容纳新的Java对象的情况。

JVM调用GC的频度还是很高的，主要两种情况下进行垃圾回收：当应用程序线程空闲；另一个是JVM内存堆不足时，会不断调用GC，若连续回收都解决不了JVM内存堆不足的问题时，就会报outofmemory错误。因为这个异常根据系统运行环境决定，所以无法预期它何时出现。

根据GC的机制，程序的运行会引起系统运行环境的变化，增加GC的触发机会。为了避免这些问题，程序的设计和编写就应避免垃圾对象的JVM内存占用和GC的开销。显示调用System.GC()只能建议JVM需要在JVM内存中对垃圾对象进行回收，但不是必须马上回收，一个是并不能解决JVM内存资源耗空的局面，另外也会增加GC的消耗。

◆当一个URL被访问时，JVM内存区域申请过程如下：

A.JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块JVM内存区域

B.当Eden空间足够时，JVM内存申请结束。否则到下一步

C.JVM试图释放在Eden中所有不活跃的对象（这属于1或更高级的垃圾回收）,释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象，则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区

D.Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域，当OLD区空间足够时，Survivor区的对象会被移到Old区，否则会被保留在Survivor区