堆，首先第一個(gè)想到的就是它了，在虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)就創(chuàng)建，一坨兒活躍在虛擬機(jī)所管理內(nèi)存中的巨無(wú)霸(內(nèi)存最大)，被所有線程共享的內(nèi)存區(qū)域，該區(qū)域唯一的目的就是存放對(duì)象實(shí)例，幾乎所有的對(duì)象實(shí)例以及數(shù)組都要在堆上分配，堆是虛擬機(jī)收集的主要區(qū)域，基本上都采用的是分代收集算法，分為：新生代、老年代，堆大小可通過(guò)-Xms、-Xmx控制，如果堆沒(méi)有內(nèi)存來(lái)完成實(shí)例分配且也無(wú)法再擴(kuò)展時(shí)，將會(huì)OOM。

　　新生代：新創(chuàng)建的對(duì)象在此分配，由于新生代中的對(duì)象屬于朝生夕死的，其回收算法采用的是復(fù)制算法，它由Eden區(qū)和兩個(gè)大小相等的From Survivor區(qū)、To Survivor區(qū)構(gòu)成。當(dāng)Minor GC時(shí)，Eden區(qū)存活的對(duì)象將被移到To Survivor區(qū)，而From Survivor區(qū)存活的對(duì)象根據(jù)其年齡決定，當(dāng)年齡達(dá)到閥值(-XX:MaxTenuringThreshold可配，沒(méi)記錯(cuò)的話默認(rèn)15歲就老了)則會(huì)進(jìn)入老年代，否則進(jìn)入To Survivor區(qū)，虛擬機(jī)會(huì)清空Eden區(qū)和From Survivor區(qū)，最后將To Survivo區(qū)與From Survivor區(qū)互換角色來(lái)保證To Survivo區(qū)為空。

　　這里只說(shuō)下部分調(diào)整年輕代的配置，其它的大家可根據(jù)Sun文檔選擇合適自己的。

　　1)-XX:NewSize、-XX:MaxNewSize 設(shè)置年輕代的大小，建議兩個(gè)值設(shè)為一樣大，一般為整個(gè)堆大小的1/3或者1/4。

　　2)-XX:SurvivorRatio 設(shè)置Eden和Survivor的比值，默認(rèn)8:1:1。

　　3)-XX:+PrintTenuringDistribution 用于顯示每次Minor GC時(shí)Survivor區(qū)中各個(gè)年齡段的對(duì)象的大小。

　　4)-XX:InitialTenuringThreshol和-XX:MaxTenuringThreshold用于設(shè)置晉升到老年代的對(duì)象年齡的最小值和最大值，每扛過(guò)一次Minor GC之后，年齡就加1。

　　5)-Xmn 設(shè)置年輕代大小 可代替1) 。整個(gè)JVM內(nèi)存大小=年輕代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小為64m，所以增大年輕代后，將會(huì)減小年老代大小。此值對(duì)系統(tǒng)性能影響較大，官方推薦配置為整個(gè)堆的3/8。

　　老年代：存放的對(duì)象比較穩(wěn)定，主要存放著那些扛過(guò)了好幾次Minor GC回收仍然還活著或者特別大(XX：PretenureSizeThreshold 可配)的對(duì)象，當(dāng)老年代的連續(xù)空間無(wú)法分配給新進(jìn)入的較大對(duì)象時(shí)，會(huì)觸發(fā)一次Full GC來(lái)騰出更多的空間，F(xiàn)ull GC的代價(jià)很高，會(huì)造成Stop the world，所以要減少Full GC次數(shù)。老年代GC采用的是標(biāo)記-清除或者標(biāo)記-整理算法(根據(jù)收集器選擇)。

　　標(biāo)記-清除算法：Mark-Sweep顧名思義算法分為標(biāo)記和清除兩個(gè)步驟，虛擬機(jī)會(huì)先標(biāo)記出所有需要回收的對(duì)象，在標(biāo)記完成后統(tǒng)一回收它們。標(biāo)記過(guò)程大概是：對(duì)對(duì)象進(jìn)行可達(dá)性分析后，發(fā)現(xiàn)木有與GC Roots相連接的引用鏈，將會(huì)第一次被標(biāo)記并會(huì)搞一次篩選活動(dòng)，活動(dòng)內(nèi)容就是看看這個(gè)對(duì)象有沒(méi)有必要執(zhí)行finalize方法，如果沒(méi)有覆蓋這個(gè)方法或者已經(jīng)執(zhí)行過(guò)這個(gè)方法，那么虛擬機(jī)會(huì)認(rèn)為沒(méi)有必要去執(zhí)行。如果虛擬機(jī)認(rèn)為有必要執(zhí)行這個(gè)方法的話，這個(gè)對(duì)象就會(huì)去F-Queue里待著等待一個(gè)finalizer線程去執(zhí)行finalize方法，因?yàn)檫@個(gè)方法是脫離死亡的救命草;第二次標(biāo)記是GC對(duì)F-Queue進(jìn)行小規(guī)模標(biāo)記，如果對(duì)象在finalize方法抓住了那根草(與GC Roots引用鏈上的任何一個(gè)對(duì)像關(guān)聯(lián)即可)，那么它將被移除即將回收的區(qū)域，如果沒(méi)有抓住那根草那么它基本靠別自行車了。標(biāo)記-清除算法有兩個(gè)不足點(diǎn)，第一就是它的兩個(gè)過(guò)程效率都不高，另一個(gè)就是空間問(wèn)題，會(huì)產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片，會(huì)導(dǎo)致分配較大對(duì)象時(shí)無(wú)法申請(qǐng)到足夠的連續(xù)空間從而觸發(fā)一次GC。

　　復(fù)制算法：它的出現(xiàn)就是為了解決標(biāo)記清除的不足，套路就是將內(nèi)存劃分為兩個(gè)等量大小的塊兒，對(duì)象都在其中一塊兒上，當(dāng)這一塊兒造完了就將存活的對(duì)象復(fù)制到另一塊兒上，然后將剛剛那塊兒一次清理掉，這樣就不需要考慮內(nèi)存碎片問(wèn)題，動(dòng)動(dòng)指針按順序非配就搞定了，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單效率高，但是代價(jià)有點(diǎn)大內(nèi)存直接干了一半，適用于對(duì)象存活率低的區(qū)域，比如朝生夕死的新生代。

　　標(biāo)記-整理算法：復(fù)制算法看起來(lái)很吊，但是對(duì)于對(duì)象存活率高的區(qū)域就顯得力不從心了，而且如果不想浪費(fèi)一半的空間的話，就需要進(jìn)行空間分配擔(dān)保(抵押貸款)，所以老年代不能這么搞，進(jìn)而出現(xiàn)了標(biāo)記-整理算法，套路跟標(biāo)記-清除一樣，只是不直接清理可回收的對(duì)象，而是存活的往一邊兒移動(dòng)，然后根據(jù)分界線去干掉另一邊兒，可以看出該算法要進(jìn)行對(duì)象的移動(dòng)，成本相對(duì)略高，但好處則是不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片。

　　方法區(qū)

　　方法區(qū)多數(shù)人認(rèn)為的永久代，方法區(qū)與堆一樣是線程共享的內(nèi)存區(qū)域，類使用要經(jīng)過(guò)加載、連接(驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析)和初始化，加載后的類信息就存在方法區(qū)特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，主要包括：類的全路徑名包括超類(如果這個(gè)類是Object則它沒(méi)有超類)、類的類型、類的訪問(wèn)修飾符、直接接口全限定名的有序列表、運(yùn)行時(shí)常量池(類版本、字段、方法信息、常量、類靜態(tài)變量、裝載器信息) 等等。由于線程都共享方法區(qū)，所以方法區(qū)的數(shù)據(jù)必須時(shí)線程安全的，如果有2個(gè)甚至多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)某個(gè)類，而這類又沒(méi)被JVM加載，那么JVM只允許一個(gè)線程去加載(雙親委派)，其它線程必須等待。方法區(qū)的內(nèi)存不一定是連續(xù)的，可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展大小，可以選擇不實(shí)現(xiàn)GC，GC的目標(biāo)主要是常量池的回收和類型的卸載，所以想想就好沒(méi)多少便宜可撿，因?yàn)榛厥諚l件比較苛刻，當(dāng)方法區(qū)無(wú)法滿足內(nèi)存分配需求時(shí)將OOM(String.intern()是個(gè)好例子)。

　　程序計(jì)數(shù)器

　　程序計(jì)數(shù)器屬于線程私有的，它是當(dāng)前線程所執(zhí)行字節(jié)碼的指示器(執(zhí)行到那兒了)，它是一塊較小的內(nèi)存空間，線程下一步該干撒就是通過(guò)字節(jié)碼解釋器改變計(jì)數(shù)器來(lái)執(zhí)行的，每個(gè)線程都有自己的程序計(jì)數(shù)器，多線程就是輪流切換它來(lái)實(shí)現(xiàn)，Java方法記錄的是虛擬機(jī)字節(jié)碼指令地址，Native方法沒(méi)有記錄，程序計(jì)數(shù)器在JVM中是唯一一個(gè)沒(méi)有定義OOM的區(qū)域。

　　虛擬機(jī)棧

　　如程序計(jì)數(shù)器一樣，Java虛擬機(jī)棧也屬于線程私有，所以它的生命周期與線程一樣。它屬于Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型，每個(gè)方法執(zhí)行都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀，主要存儲(chǔ)著方法出口信息、局部變量表、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)鏈接。當(dāng)線程請(qǐng)求的棧幀深度大于虛擬機(jī)所允許的深度會(huì)SOF，若虛擬機(jī)棧動(dòng)態(tài)擴(kuò)展時(shí)無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存會(huì)OOM。

　　方法出口信息：正常方法返回時(shí)可能需要在棧幀中保存一些信息，用來(lái)幫助恢復(fù)它的上層方法的執(zhí)行狀態(tài)，如果有返回值，則把它壓入調(diào)用者棧幀的操作數(shù)棧中，調(diào)整計(jì)數(shù)器的值以指向方法調(diào)用指令后面的一條指令，若方法異常退出，那么返回地址是通過(guò)異常處理器來(lái)確定的，棧幀中一般不會(huì)保存這部分信息。

　　局部變量表：所需的內(nèi)存空間在編譯期確定，一旦確定無(wú)法更改大小，它存放著編譯期的各種基本數(shù)據(jù)類型、reference類型(可能是對(duì)象引用指針，也可能是個(gè)句柄)、returnAddress類型(指向某條字節(jié)碼指令的地址)。

　　操作數(shù)棧：棧幀剛創(chuàng)建時(shí)，操作數(shù)棧是沒(méi)有數(shù)據(jù)的，當(dāng)執(zhí)行方法操作時(shí)，會(huì)存放從局部變量表復(fù)制的常量或者變量，包括方法入?yún)⒑头祷刂?，操作?shù)棧都一個(gè)固定的棧深度，入棧按先進(jìn)后出方式，最大深度由編譯期確定，基本類型除了long,double用2個(gè)深度，其他都用一個(gè)。

　　動(dòng)態(tài)鏈接：class的常量池中存在有大量的符號(hào)引用，字節(jié)碼中的方法調(diào)用指令就以常量池中指向方法的符號(hào)引用為參數(shù)，這些符號(hào)引用分為兩種，一種就是類加載的時(shí)候，靜態(tài)解析的那些final 和static代碼塊，得到的直接引用，還有一種是運(yùn)行期間轉(zhuǎn)化的(每個(gè)棧幀都包含一個(gè)指向運(yùn)行時(shí)常量池中該棧幀所屬方法的引用)，這種就是動(dòng)態(tài)鏈接。

　　本地方法棧

　　跟虛擬機(jī)棧的作用是一個(gè)屌樣，唯一區(qū)別就是虛擬機(jī)棧是為字節(jié)碼服務(wù)的，而它是為Native方法服務(wù)，與虛擬機(jī)棧一樣，當(dāng)線程請(qǐng)求的棧幀深度大于虛擬機(jī)所允許的深度會(huì)SOF，若虛擬機(jī)棧動(dòng)態(tài)擴(kuò)展時(shí)無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存會(huì)OOM。

　　直接內(nèi)存

　　Direct Memory 雖然不屬于虛擬機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)區(qū)，但在被NIO引入后一直頻繁使用(比如堆外緩存)，可以用Native方法直接分配堆外內(nèi)存，然后在堆中去引用這塊兒區(qū)域(DirectByteBuffer就是)，如果動(dòng)態(tài)擴(kuò)展內(nèi)存時(shí)達(dá)到物理內(nèi)存限制會(huì)OOM。

　　內(nèi)存分配策略以及類加載機(jī)制以后再補(bǔ)，先寫到這兒吧，未完待續(xù)!