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1. JVM简介

• JVM（Java虚拟机）是运行Java程序的平台，它使得Java能够跨平台运行。
• JVM负责内存的自动分配和回收，减轻了程序员的负担。

2. JVM内存结构

• 运行时数据区是JVM中最重要的部分，包含多个内存区域：
  • 程序计数器：线程私有，用于存储当前线程执行的字节码指令地址。
  • Java虚拟机栈：线程私有，存储方法调用时的局部变量和操作数栈。
  • 本地方法栈：线程私有，为本地方法（如C/C++编写的方法）服务。
  • Java堆区：线程共享，存储对象实例。
  • 方法区：线程共享，存储类信息、字段信息、方法信息等。

3. 线程共享与线程私有

• 线程私有：程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈。
• 线程共享：堆、方法区、堆外内存（如JDK8的元空间）。

4. JVM执行流程

• Java文件通过类加载器加载到内存，然后由执行引擎执行。

5. 程序计数器

• 作用：存储当前线程执行的字节码指令地址。
• 特点：每个线程有自己的程序计数器，不会出现OutOfMemoryError。

6. Java虚拟机栈

• 内部结构：
  • 局部变量表：存放基本数据类型和对象引用。
  • 操作数栈：存放方法执行过程中的中间结果。
  • 动态链接：指向运行时常量池的方法引用。
  • 方法返回地址：存储方法退出时的返回地址。
• 异常：
  • StackOverFlowError：请求的栈深度超过最大深度。
  • OutOfMemoryError：扩展栈时无法申请到足够的内存。

7. 本地方法栈

• 与Java虚拟机栈类似，但为本地方法服务。
• 也会出现StackOverFlowError和OutOfMemoryError异常。

8. Java堆区

• 存储内容：对象实例和数据。
• 分区：
  • 新生代：存放新对象和未达到一定年龄的对象。
  • 老年代：存放长时间使用的对象。
  • 元空间：存储方法中的临时对象（JDK8及以后）。
• 异常：
  • GC Overhead Limit Exceeded：垃圾回收时间过长。
  • Java heap space：创建新对象时堆内存不足。

9. 方法区

• 存储内容：类信息、字段信息、方法信息、常量、静态变量、编译后的代码缓存。
• 演进过程：
  • JDK 1.6及之前：方法区在永久代。
  • JDK 1.7：逐步“去永久代”，字符串常量池和静态变量移至堆中。
  • JDK 1.8及之后：取消永久代，方法区在元空间和堆中实现。