jvm是什么，百度百科这样写道：
虚拟机是一种抽象化的计算机，通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。Java虚拟机有自己完善的硬体架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。Java虚拟机屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息，使得Java程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。
简单通俗的说，jvm类似一个中间件，为程序和各个操作系统之间架起了一个桥梁，不需要为特定的系统编写特定的代码。
jvm内存模型
jvm主要包括五大模块，类装载器子系统、运行时数据区、执行引擎、本地方法接口和垃圾收集模块。
在本节中主要讲解运行时数据区的数据结构。
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- 程序计数器
- 是线程私有的，各个线程之间计数器互不影响，独立存储
- 如果线程执行的是java方法，则记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果执行的是Native方法，这个计数器值为空。
- 是唯一一个在jvm规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域
- 虚拟机栈
- 线程私有的，生命周期与线程相同
- 当执行一个方法时，都会创建一个栈帧
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可以存储局部变量表、操作数栈、动态链接和方法出口等
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- 本地方法栈
- 线程私有的
- 与虚拟机栈的作用类似，当执行Native方法时会用到
- java堆
- 是内存管理中最大的一块
- 存放的是对象的实例和数组对象
- java堆按照生命周期的不同，划分为新生代和老年代。当新生代中经过多次垃圾回收仍然存活的对象九华转化成老年代 。
- 年轻代又分为Eden和Survivor区。Survivor区由FromSpace和ToSpace组成。Eden区占大容量，Survivor两个区占小容量，默认比例是8:1:1
- 新生成的对象首先放到年轻代Eden区，当Eden空间满了，触发Minor GC，存活下来的对象移动到Survivor0区，Survivor0区满后触发执行Minor GC，Survivor0区存活对象移动到Suvivor1区，这样保证了一段时间内总有一个survivor区为空。经过多次Minor GC仍然存活的对象移动到老年代。
- 老年代存储长期存活的对象，占满时会触发Major GC = Full GC，GC期间会停止所有线程等待GC完成，
- 将对象根据存活概率进行分类，对存活时间长的对象，放在固定区，从而减少扫描垃圾时间及GC频率，针对分类进行不同的垃圾回收算法。
- 在新生代中，每次垃圾收集中都会发现大批对象死去，只有少量存活，所有采用了复制算法
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而老年代中因为对象存活率高，没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用“标记--清理”或者“标记--整理“算法进行回收。
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- 方法区
- 是各个线程共享的内存区域
- 非堆内存，用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量等。
- 在jdk1.8中废除了方法区，替代是元空间，它的本质和方法区类似，但它并不在虚拟机中，而是在本地内存中，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存的限制。
HotSpot虚拟机对象
- 虚拟机遇到一条new指令时，首先将去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化过，如果没有，那必须先执行相应的类加载过程。
- 在为新生对象分配空间时，主要有两种方式。指针碰撞和空闲列表
- 并发情况下的对象创建问题。为了保证操作的正确性，一种采取对分配内存空间的动作进行同步处理-实际上虚拟机采用CAS配上失败重试的方法保证更新操作的原子性；另一种是把内存分配的动作按照线程划分到不同的空间之中进行，即每个线程在java堆中预先分配一小块内存，称为本地线程分配缓冲（TLAB）。哪个线程要分配内存，就在哪个线程的TLAb上分配，只有TLAB用完并分配新的TLAB时，才需要同步锁定。
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- 对象的内存布局
在hotspot虚拟机中，主要分为3块区域：对象头、实例数据和对齐填充
对象头主要分为两部分信息，一部分是存储对象自身的运行时数据，另一部分是类型指针。
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- 对象的访问定位
java程序通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。它是一个指向对象的引用，但如何通过这个引用去定位、访问堆中的具体对象，这是不确定的，取决于虚拟机的类型。当前主要有两种方式：使用句柄和直接指针
- 使用句柄，会在java堆中划分出一块内存来作为句柄池，在句柄中包含了对象实例数据和对象类型数据的地址信息。
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- 使用直接指针访问，在reference中存储的是对象地址,在对象实例数据中存储了到对象类型数据的指针。
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垃圾回收
利用垃圾收集器对堆进行回收前，首先要确定的是哪些对象还存活着，哪些对象已经“死去”。
起初典型的算法是引用计数算法 ，它为每个对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器就加1；当引用失效时，计数器就减1，当计数器为0时就是不可能再被使用了。但在某些情况下会出现一些错误，当对象间有相互循环引用时，会相互引用着对方，导致它们的引用计数都不为0。
可达性分析算法
该算法通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的。
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在java语言中，可作为GC Roots的对象有下面几种：
- 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中的引用对象
- 方法区中类静态属性引用的对象
- 方法区中常量引用的对象
- 本地方法栈JNI(即一般说的Native方法)引用的对象
一个对象真正死亡，至少要经历两次标记记录
第一次： 在进行可达性分析后发现没有与GC Roots相连接的引用链，那它会被第一次标记并进行筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行的finalize()方法。当对象没有覆盖finalize()方法或者finalize()方法已经被虚拟机调用过，虚拟机将这两种情况都视为“没有必要执行”。
第二次： 当这个对象被判定为有必要执行finalize()方法 ，那么这个对象将会放置在一个F-Queue的队列中，如果该对象重新与引用链上的任意一个对象建立关联时，它就可以从“即将回收”的集合中移除。
垃圾回收算法
- 标记-清除算法
首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有所标记的对象
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- 复制算法
它将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块，当这一块的内存用完时，就将还存活的对象复制到另外一块上，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。
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- 标记-整理算法
当标记完待回收对象后，让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界意外的内存，
不是直接对可回收对象进行清理。
[站外图片上传中...(image-ff210b-1563195408545)] - 分代收集算法
新生代采用复制算法，在老年代采用“标记－清除”或者“标记－整理”算法。新生代分为Eden区和两个相同大小的Survivor区，
所有新创建的对象都分配在Eden区域中。当Eden区域满后会触发minor GC，将Eden区仍然存活的对象复制到其中一个Survivor区域中，另外一个Survivor区中的存活对象也复制到这个Survivor区域中，并始终保持一个Survivor区是空的。
