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类装载器ClassLoader

负责加载class文件，class文件在文件开头有特定的文件标示，并且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

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• 类装载器的分类：
  启动类加载器（Bootstrap）C++
  扩展类加载器（Extension）Java
  应用程序类加载器（AppClassLoader）Java,也叫系统类加载器，加载当前应用的classpath的所有类
  用户自定义加载器 Java.lang.ClassLoader的子类，用户可以定制类的加载方式

  
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执行引擎

Execution Engine执行引擎负责解释命令，提交操作系统执行。

Native Interface本地接口

  本地接口的作用是融合不同的编程语言为 Java 所用，它的初衷是融合 C/C++程序，Java 诞生的时候是 C/C++横行的时候，要想立足，必须有调用 C/C++程序，于是就在内存中专门开辟了一块区域处理标记为native的代码，它的具体做法是 Native Method Stack中登记 native方法，在Execution Engine 执行时加载native libraies。

Native Method Stack

  加载Native方法

PC寄存器

  每个线程都有一个程序计数器，是线程私有的,就是一个指针，指向方法区中的方法字节码（用来存储指向下一条指令的地址,也即将要执行的指令代码），由执行引擎读取下一条指令，是一个非常小的内存空间，几乎可以忽略不记。

Method Area 方法区

  方法区是被所有线程共享，所有字段和方法字节码，以及一些特殊方法如构造函数，接口代码也在此定义。简单说，所有定义的方法的信息都保存在该区域，此区属于共享区间。 静态变量+常量+类信息(构造方法/接口定义)+运行时常量池存在方法区中，但是实例变量存在堆内存中,和方法区无关。
  介绍方法区不得不说的就是运行时常量池，它是方法区的一部分。Class文件中除了有类、字段、方法、接口等描述信息外，还有一个信息是常量池，常量池主要用来存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分的内容将在类加载后存放到运行时常量池中。
  运行时常量池相比于Class文件常量池的一个重要特性就是具备动态性，Java并不要求常量一定只能在编译其产生，也可以在运行期间将新的常量放入常量池中，这种特性最明显的使用方法就是String.intern方法。
  许多熟悉GC的程序员们更喜欢把方法区称之为永久代，但是本质上它俩其实是不等价的，仅仅是因为HotSpot虚拟机的设计团队将GC分代收集扩展到了方法区。相对来说，垃圾收集行为在这个区域是比较少出现的，这个区域的垃圾收集目标主要是针对常量池的回收和类型的卸载。

Stack 栈

• 栈是什么？
    栈也叫栈内存，主管Java程序的运行，是在线程创建时创建，它的生命期是跟随线程的生命期，线程结束栈内存也就释放，对于栈来说不存在垃圾回收问题，只要线程一结束该栈就Over，生命周期和线程一致，是线程私有的。8种基本类型的变量+对象的引用变量+实例方法都是在函数的栈内存中分配。
• 栈帧中主要保存3 类数据：
  本地变量（Local Variables）:输入参数和输出参数以及方法内的变量；
  栈操作（Operand Stack）:记录出栈、入栈的操作；
  栈帧数据（Frame Data）:包括类文件、方法等等。
• 栈运行原理：
    栈中的数据都是以栈帧（Stack Frame）的格式存在，栈帧是一个内存区块，是一个数据集，是一个有关方法(Method)和运行期数据的数据集，当一个方法A被调用时就产生了一个栈帧 F1，并被压入到栈中，A方法又调用了 B方法，于是产生栈帧 F2 也被压入栈，B方法又调用了 C方法，于是产生栈帧 F3 也被压入栈，
  ……
  执行完毕后，先弹出F3栈帧，再弹出F2栈帧，再弹出F1栈帧……
  遵循“先进后出”/“后进先出”原则。

Heap 堆（jdk1.7之前）

   一个JVM实例只存在一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的。类加载器读取了类文件后，需要把类、方法、常变量放到堆内存中，保存所有引用类型的真实信息，以方便执行器执行，堆内存在逻辑上分为三部分：

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注意：伊甸区：0区：1区 = 8 ：1 ：1（比例大小）

• 新生区：
    新生区是类的诞生、成长、消亡的区域，一个类在这里产生，应用，最后被垃圾回收器收集，结束生命。新生区又分为两部分： 伊甸区（Eden space）和幸存者区（Survivor pace） ，所有的类都是在伊甸区被new出来的。幸存区有两个： 0区（Survivor 0 space）和1区（Survivor 1 space）。当伊甸园的空间用完时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收(Minor GC)，将伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。然后将伊甸园中的剩余对象移动到幸存 0区。若幸存 0区也满了，再对该区进行垃圾回收，然后移动到 1 区。那如果1 区也满了呢？再次垃圾回收，满足条件后再移动到养老区。若养老区也满了，那么这个时候将产生MajorGC（FullGC），进行养老区的内存清理。若养老区执行了Full GC之后发现依然无法进行对象的保存，就会产生OOM异常“OutOfMemoryError”。
    假设0区就是 from space;1区就是 to space：
    Minor GC：将from区和伊甸园区中不再被其他对象所引用的对象进行销毁，把伊甸园区和from区中的幸存者从都移动到to 区，此时伊甸园区和from区变为空，然后把form区和to区相互转换，所以to区总为空。
  每移动一次，幸存者的年龄就加一，当年龄大于15的时候，再将幸存者移动到养老区。
• 养老区：
    满足条件后再移动到养老区。若养老区也满了，那么这个时候将产生MajorGC（FullGC），进行养老区的内存清理。若养老区执行了Full GC之后发现依然无法进行对象的保存，就会产生OOM异常“OutOfMemoryError”。

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  如果出现java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space异常，说明Java虚拟机的堆内存不够。
  原因有二：
（1）Java虚拟机的堆内存设置不够，可以通过参数-Xms、-Xmx来调整。
（2）代码中创建了大量大对象，并且长时间不能被垃圾收集器收集（存在被引用）。

永久区

  永久存储区是一个常驻内存区域，用于存放JDK自身所携带的 Class,Interface 的元数据，也就是说它存储的是运行环境必须的类信息，被装载进此区域的数据是不会被垃圾回收器回收掉的，关闭 JVM 才会释放此区域所占用的内存。
如果出现java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space，说明是Java虚拟机对永久代Perm内存设置不够。一般出现这种情况，都是程序启动需要加载大量的第三方jar包。例如：在一个Tomcat下部署了太多的应用。或者大量动态反射生成的类不断被加载，最终导致Perm区被占满。

Jdk1.6及之前： 有永久代, 常量池1.6在方法区
Jdk1.7： 有永久代，但已经逐步“去永久代”，常量池1.7在堆
Jdk1.8及之后： 无永久代，常量池1.8在元空间 >

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JDK 1.8之后将最初的永久代取消了，由元空间取代。

jdk1.8.jpg

演示：
使用jdk1.7

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使用jdk1.8

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