一，基本概念
JVM是可運作Java代碼的假想計算機 ，包括一套位元組碼指令集、一組寄存器、一個棧、 一個垃圾回收，堆 和 一個存儲方法域。
JVM 是運作在作業系統之上的，它與硬體沒有直接 的互動。
二，運作的過程
先看記憶體模型
我們都知道 Java 源檔案，通過編譯器，能夠生産相應的.Class 檔案，也就是位元組碼檔案， 而位元組碼檔案又通過Java虛拟機中的解釋器，編譯成特定機器上的機器碼 。
也就是如下：
① Java源檔案—->編譯器—->位元組碼檔案
② 位元組碼檔案—->JVM—->機器碼
每一種平台的解釋器是不同的，但是實作的虛拟機是相同的，這也就是 Java 為什麼能夠 跨平台的原因了 ，當一個程式從開始運作，這時虛拟機就開始執行個體化了，
多個程式啟動就會 存在多個虛拟機執行個體。程式退出或者關閉，則虛拟機執行個體消亡，多個虛拟機執行個體之間資料不 能共享。
程式計數器(線程私有)
一塊較小的記憶體空間, 是目前線程所執行的位元組碼的行号訓示器，每條線程都要有一個獨立的 程式計數器，這類記憶體也稱為“線程私有”的記憶體。
正在執行 java 方法的話，計數器記錄的是虛拟機位元組碼指令的位址（目前指令的位址）。如果還是Native方法，則為空。
這個記憶體區域是唯一一個在虛拟機中沒有規定任何OutOfMemoryError情況的區域。
虛拟機棧(線程私有)
是描述java方法執行的記憶體模型，每個方法在執行的同時都會建立一個棧幀（Stack Frame） 用于存儲局部變量表、操作數棧、動态連結、方法出口等資訊。
每一個方法從調用直至執行完成 的過程，就對應着一個棧幀在虛拟機棧中入棧到出棧的過程。
棧幀（ Frame）是用來存儲資料和部分過程結果的資料結構，同時也被用來處理動态連結 (Dynamic Linking)、 方法傳回值和異常分派（ Dispatch Exception）。棧幀随着方法調用而創
建，随着方法結束而銷毀——無論方法是正常完成還是異常完成（抛出了在方法内未被捕獲的異 常）都算作方法結束。
本地方法區(線程私有)
本地方法區和Java Stack作用類似, 差別是虛拟機棧為執行Java方法服務, 而本地方法棧則為 Native方法服務, 如果一個VM實作使用C-linkage模型來支援Native調用, 那麼該棧将會是一個 C棧，
但HotSpot VM直接就把本地方法棧和虛拟機棧合二為一。
堆（Heap-線程共享）-運作時資料區
線程共享的一塊記憶體區域，建立的對象和數組都儲存在 Java 堆記憶體中，也是垃圾收集器進行 垃圾收集的最重要的記憶體區域。由于現代VM采用分代收集算法,
是以Java堆從GC的角度還可以 細分為: 新生代( Eden 區 、 From Survivor 區 和 To Survivor 區 )和老年代。
方法區/永久代（線程共享）
永久代(Permanent Generation), 用于存儲被 JVM 加載的類資訊、常量、靜 态變量、即時編譯器編譯後的代碼等資料. HotSpot VM把GC分代收集擴充至方法區,
即使用Java 堆的永久代來實作方法區, 這樣HotSpot的垃圾收集器就可以像管理Java堆一樣管理這部分記憶體, 而不必為方法區開發專門的記憶體管理器。
運作時常量池（Runtime Constant Pool）
Class檔案中除了有類的版 本、字段、方法、接口等描述等資訊外，還有一項資訊是常量池（Constant Pool Table），用于存放編譯期生成的各種字面量和符号引用，這部分内容将在類加 載後存放到方法區的運作時常量池中。
Java虛拟機對Class檔案的每一部分（自然也包括常量 池）的格式都有嚴格的規定，每一個位元組用于存儲哪種資料都必須符合規範上的要求，這樣才會 被虛拟機認可、裝載和執行
三 . 堆記憶體詳解
Java堆從GC的角度還可以細分為: 新生代( Eden 區 、From Survivor 區 和To Survivor 區 )和老年代
新生代
是用來存放新生的對象。一般占據堆的1/3空間。由于頻繁建立對象，是以新生代會頻繁觸發 MinorGC進行垃圾回收。新生代又分為 Eden區、ServivorFrom、ServivorTo三個區。
1. Eden 區 Java新對象的出生地（如果新建立的對象占用記憶體很大，則直接配置設定到老 年代）。當Eden區記憶體不夠的時候就會觸發MinorGC，對新生代區進行 一次垃圾回收。
2. ServivorFrom 上一次GC的幸存者，作為這一次GC 的被掃描者。
3. ServivorTo 保留了一次MinorGC過程中的幸存者。
MinorGC的過程（複制->清空->互換）
1 .eden 、 servicorFrom 複制到 ServicorTo ，年齡 + 1首先，把Eden和ServivorFrom區域中存活的對象複制到ServicorTo區域（如果有對象的年 齡以及達到了老年的标準，則指派到老年代區），同時把這些對象的年齡+1（如果 ServicorTo 不 夠位置了就放到老年區）；
2 .清空 eden 、 servicorFrom 然後，清空Eden和ServicorFrom中的對象；
3 .ServicorTo和ServicorFrom互換最後，ServicorTo和ServicorFrom互換，原ServicorTo成為下一次GC時的ServicorFrom 區。
老年代
主要存放應用程式中生命周期長的記憶體對象。
老年代的對象比較穩定，是以 MajorGC 不會頻繁執行。在進行 MajorGC 前一般都先進行 了一次 MinorGC，使得有新生代的對象晉身入老年代，導緻空間不夠用時才觸發。當無法找到足 夠大的連續空間配置設定給新建立的較大對象時也會提前觸發一次MajorGC進行垃圾回收騰出空間。
MajorGC 采用标記清除算法：首先掃描一次所有老年代，标記出存活的對象，然後回收沒 有标記的對象。MajorGC的耗時比較長，因為要掃描再回收。MajorGC 會産生記憶體碎片，為了減 少記憶體損耗，我們一般需要進行合并或者标記出來友善下次直接配置設定。當老年代也滿了裝不下的 時候，就會抛出OOM（Out of Memory）異常。
永久代
指記憶體的永久儲存區域，主要存放 Class 和 Meta（中繼資料）的資訊,Class 在被加載的時候被 放入永久區域，它和和存放執行個體的區域不同,GC 不會在主程式運作期對永久區域進行清理。是以這 也導緻了永久代的區域會随着加載的Class的增多而脹滿，最終抛出OOM異常。