概述

JVM 的内存模型和 JVM 的垃圾回收机制一直是 Java 业内从业者绕不开的话题（实际调优、面试）JVM 是 java 中很重要的一块知识，也是面试常问的问题之一，直至今天，仍然还有许多面试者在被问到 Java 虚拟机相关问题时，还是一脸懵逼，面试完之后直接被虐哭。今天特分享阿里架构师整理的 Java 虚拟机底层原理，请签收！

清单

由于文章篇幅限制，为了避免影响阅读体验，以下内容已截图展示，需要完整超清版本的可以在文末获取！！！

JVM 内存结构

Java 虚拟机的内存空间分为 5 个部分：

• 程序计数器

• Java 虚拟机栈

• 本地方法栈

• 堆

• 方法区

HotSpot 虚拟机对象探秘

在 HotSpot 虚拟机中，对象的内存布局分为以下 3 块区域：

• 对象头（Header）

• 实例数据（Instance Data）

• 对齐填充（Padding）

垃圾收集策略与算法

程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈随线程而生，也随线程而灭；栈帧随着方法的开始而入栈，随着方法的结束而出栈。这几个区域的内存分配和回收都具有确定性，在这几个区域内不需要过多考虑回收的问题，因为方法结束或者线程结束时，内存自然就跟随着回收了。

而对于 Java 堆和方法区，我们只有在程序运行期间才能知道会创建哪些对象，这部分内存的分配和回收都是动态的，垃圾收集器所关注的正是这部分内存。

HotSpot 垃圾收集器

HotSpot 虚拟机提供了多种垃圾收集器，每种收集器都有各自的特点，虽然我们要对各个收集器进行比较，但并非为了挑选出一个最好的收集器。我们选择的只是对具体应用最合适的收集器。

内存分配与回收策略

对象的内存分配，就是在堆上分配（也可能经过 JIT 编译后被拆散为标量类型并间接在栈上分配），对象主要分配在新生代的 Eden 区上，少数情况下可能直接分配在老年代，分配规则不固定，取决于当前使用的垃圾收集器组合以及相关的参数配置。

JVM 性能调优

在高性能硬件上部署程序，目前主要有两种方式：

• 通过 64 位 JDK 来使用大内存；

• 使用若干个 32 位虚拟机建立逻辑集群来利用硬件资源。

类文件结构

类加载的时机

类从被加载到虚拟机内存开始，到卸载出内存为止，它的整个生命周期包括以下

7 个阶段：

• 加载

• 验证

• 准备

• 解析

• 初始化

• 使用

• 卸载

验证、准备、解析 3 个阶段统称为连接。

类加载的过程

类加载过程包括 5 个阶段：加载、验证、准备、解析和初始化。

类加载器

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