JVM简介

虚拟机是一种抽象化的计算机，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。

字节码文件

字节码文件也就是经过编译之后的class文件。

执行流程简介

执行一个class文件，JVM中的类装载子系统首先会将class文件装载进入的内存区域(运行时数据区)，再由执行引擎执行程序。

类加载机制

指的是将类的class文件的二进制数据读入到内存中，并将其放入到运行时数据区中的方法区内，并在堆区中创建一个对应的class对象。

类加载过程

1. 加载：通过IO读入字节码文件；
2. 连接：执行校验、准备、解析的步骤；
3. 初始化：对类的静态变量进行初始化成指定的值，以及执行静态代码块；
4. 使用；
5. 卸载

类的初始化和卸载

初始化

类的初始化，包括生成对象的初始化和类的静态块的实例化。

初始化触发的时机： 类被直接引用（主动引用）的时候。

主动引用

主动引用的情形有：

1. 使用new关健字实例化对象

2. 使用类的静态变量

3. 使用类的静态方法

4. 使用反射机制调用上述操作

5. 程序入口 (调用main方法)

初始化顺序是：

静态块 -> 非静态块 -> 构造函数。

如果有父类，则初始化顺序是：
父类静态块 -> 子类静态块 -> 父类非静态块 -> 父类构造函数 -> 子类非静态块 -> 子类构造函数

被动引用

被动引用不会触发类的初始化。

被动引用的情形：

1. 引用父类的静态字段，只会初始化父类，不会初始化子类。
2. 引用类的常量，不会引起类的初始化。

卸载

在类使用完之后，满足下面的情形，会被卸载：

• 该类在堆中的所有实例都已被回收，即在堆中不存在该类的实例对象。
• 加载该类的classLoader已经被回收。
• 该类对应的Class对象没有任何地方可以被引用，通过反射访问不到该Class对象。
  如果类满足卸载条件，JVM就在GC的时候，对类进行卸载，即在方法区清除类的信息。

类加载器的种类

• 启动类加载器：加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的核心类库，比如rt.jar、charsetsjar等；
• 扩展类加载器：加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的ext扩展目录中的JAR类包；
• 应用程序类加载器：加载ClassPath路径下的类包，主要就是加载自己写的那些类；
  自定义加载器：加载用户自定义路径下的类包。

运行时内存区域

分为两大类：线程私有区域、线程共有区域

线程私有区域：

• 程序计数器：吉利字节码执行的行号；
• java虚拟机栈：执行方法的时候，方法形成栈帧进行压栈，方法执行完毕时，栈帧出栈；
  栈帧：包含局部变量表、操作数栈、方法出口等；
• 本地方法栈：调用native方法时产生的栈。

线程共有区域：

• 堆内存： 分配所有对象实例的地方，也是垃圾回收的主要区域，也是内存分配最大的区域；
• 元数据区（方法区）：虚拟机啊加载的类信息，常量，静态变量；
• 直接内存：非虚拟机内存，物理机的直接内存。

内存分配和垃圾回收策略

堆内存划分为年轻代，老年代。年轻代划分为eden区和survivor区，survivor区分为from区和to区；

对象优先在Eden区分配

大多数情况下，对象在eden区分配，eden区没有足够内存时，触发minorGC/YoungGC；

大对象直接进入老年代

可通过配置-XX:PretenureSizeThreshold来设置直接进入老年代的阈值，这样可以避免大对象在Eden区创建，因为大对象比较大，会造成minorGC的效率下降。

长期存活的对象将进入老年代

虚拟机给每个对象一个年龄计数器，Eden区触发minorGC，存活对象复制到from区，此时对象年龄设为1，之后的每一次熬过一次minorGC，年龄都会加1，当年龄增加到一定程度（默认15，可通过XX:MaxTenuringThreshold=数字 参数可以设置对象在经过多少次minorGC后会被放入老年代）

minorGC后存活的对象Survivor区放不下

这种情况时，JVM会将部分对象放入老年代，部分对象放入survivor区

Eden区和Survivor区内存分配比例

默认8:1:1

对象动态年龄判断

survivor区的一批对象的总大小大于这块survivor区总大小的50%，大于等于这批对象中最大年龄的对象的对象，就能直接进入老年代。
这篇博客写到挺详细：
https://www.jianshu.com/p/989d3b06a49d

老年代空间分配担保机制