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1.堆

1.1 基本理论

1、几乎所有的对象都存放在堆中
2、 Java 堆分为新生代和老年代，其中，新生代存放新生对象或者年龄比较小的对象，老年代存放老年对象或者比较大的对象
3、将新生代细分的话，可以分为 eden , S0(from) , S1(to) , from 和 to 大小相等可以互换角色
4、在绝大多数情况下，对象首先在 eden 空间分配，经历一次新生代回收后，若还存活则会进行 s0/s1，每经过一次回收则年龄+1，当对象年龄达到一定程序就会进入老年代

1.2 图解

1.3 代码解析

public class App{
    private int id;

    public App(int id){
        this.id = id;   
    }

    public void show() {
        System.out.println("My Id is " + id);   
    }

    public static void main(String args) {
        App a1 = new App(1);
        App a2 = new App(2);
        a1.show();
        a2.show();
    }
}

2.Java 栈

2.1 基本理论

1、 Java 栈是一块线程私有的内存空间
2、是一块先进后出的数据结构，只支持出栈和入栈两个操作
3、 Java 栈中主要保存的是栈帧，每一次函数调用都会对应生成一个栈帧
4、当函数返回时，栈帧会从栈中移除，返回有两种，一种是执行到 return , 另一种是出现异常
5、栈帧中主要包含的是：局部变量表，操作数栈，栈数据区
6、 Java 虚拟机提供 -Xss 来指定线程的最大栈空间

2.2 局部表量表

1、主要存放的是：函数变量和局部变量
2、局部表量表中的变量，只在当前函数调用中有用，当函数调用完毕后，函数栈帧被销毁，局表也会跟着被销毁
3、如果函数参数或者局部变量过多，就会占用更多的栈空间，导致函数的嵌套调用次数减少
4、可以使用 jclasslib 查看函数的局部变量表信息
5、局部变量表中的变量也是重要的垃圾回收根节点，被局部变量表中直接或间接引用的对象是不会被回收的
6、栈帧中的局部变量表中的槽位是可以复用的，从而达到了节约资源的作用

public void localv1() {
    byte[] a = new byte[6 * 1024 * 1024]; 
    Syste.gc();
}

v1 在申请内存空间后，调用 gc 进行回收，但是因为 a 指向了那块内存地址，因此无法对这块内存区域进行回收

public void localv2() {
    byte[] a = new byte[6 * 1024 * 1024];   
    a = null;
    System.gc();
}

a 时候指向那块区域，但是后面又将 a 设置为 Null ，导致没有了引用指向，因此可以对那快内存区域进行回收

public void localv3() {
    {
        byte[] a = new byte[6 * 1024 * 1024];   
    }
    System.gc();
}

a 虽然已经离开了作用范围，但是 a 依旧存在局部变量表中并且也指向这个 byte 数组，因此无法对这块内存区域进行回收

public void localv4() {
    {
        byte[] a = new byte[6 * 1024 * 1024];   

    }
    int c = 10;
    System.gc();
}

a 已经离开了作用范围，这时我们设置 c ,使得变量 c 复用了 a 的操作，导致了 byte 数组失去了引用，因此可以对这块内存区域进行回收

public void localv5() {
    localv1();
    System.gc();
}

v5 首先调用了 v1 , v1 调用完成后，v1 的栈帧就从栈中销毁了，因此v5可以对这块内存区域进行回收

2.3 操作数栈

1、主要存放当前计算的中间结果，同时作为计算过程中变量的临时存储空间
2、操作数栈也是一个先进后出的数据结构

2.4 栈数据区

1、处了局部变量表和操作数栈，Java 栈还需要一些数据来支撑常量池解析，正常方法返回和异常处理等。

大部分 java 字节码指令需要进行常量池访问，在栈数据区内保存了访问常量池的指针，便于程序对常量池进行访问

1、当函数发生异常时，虚拟机必须恢复调用者函数的栈帧，并让调用者函数继续执行，因此需要一个 ** 异常处理表 **

Excepetion  table :
from    to  target  type
  4     16    19     any
 19     21    19     any

它表示在字节码偏移量 4~16 字节可能抛出任意异常

当方法抛出异常时，虚拟机就会查找类似的异常表来进行处理，如果无法在异常表中找到合适的处理方法，则会结束当前函数调用，返回调用函数，并在调用函数中抛出相同的异常，并查找调用函数的异常表进行处理。

2.5 栈上分配

并不是所有的对象都在堆上分配

1、它的基本思想是，对于那些线程私有的对象，可以将它们打散分配在栈上，而不是分配在堆上，分配在栈上的好处是可以在调用函数结束后就自行销毁，不需要垃圾回收器的介入，从而提升系统性能
2、逃逸分析
3、 1. -server : 只有在 server 模式下才可以启动逃逸分析
2. -XX:+DoEscapeAnalysis ：启用逃逸分析
3. -XX:+EliminatedAllocations ：开启了标量替换（默认打开），允许将对象打散分配在栈上，会将对象中的字段以局部变量进行分配
4、栈的空间相对较小，因此，大对象无法也不适合在栈上分配

3. 方法区（元数据区）

3.1 基本理论

1、元数据区是一块线程共享的内存区域
2、用于保存类的一些信息，比如字段，方法，常量池等
3、可以使用 -XX:MaxMetaspaceSize 指定大小
4、这是一块堆外的直接内存，默认情况下，虚拟机会好近所有可用的系统内存

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