JVM连载（2）

JMM Java内存模型：

1、 Java的并发采用“共享内存”模型，线程之间通过读写内存的公共状态进行通讯。多个线程之间是不能通过直接传递数据交互的，它们之间交互只能通过共享变量实现。
2、 主要目的是定义程序中各个变量的访问规则。
3、 Java内存模型规定所有变量都存储在主内存中，每个线程还有自己的工作内存。
（1） 线程的工作内存中保存了被该线程使用到的变量的拷贝（从主内存中拷贝过来），线程对变量的所有操作都必须在工作内存中执行，而不能直接访问主内存中的变量。
（2） 不同线程之间无法直接访问对方工作内存的变量，线程间变量值的传递都要通过主内存来完成。
（3） 主内存主要对应Java堆中实例数据部分。工作内存对应于虚拟机栈中部分区域。

1532709451-5ad313f437a51.png

4、Java线程之间的通信由内存模型JMM（Java Memory Model）控制。
（1）JMM决定一个线程对变量的写入何时对另一个线程可见。
（2）线程之间共享变量存储在主内存中
（3）每个线程有一个私有的本地内存，里面存储了读/写共享变量的副本。
（4）JMM通过控制每个线程的本地内存之间的交互，来为程序员提供内存可见性保证。
5、可见性、有序性：
（1）当一个共享变量在多个本地内存中有副本时，如果一个本地内存修改了该变量的副本，其他变量应该能够看到修改后的值，此为可见性。
（2）保证线程的有序执行，这个为有序性。（保证线程安全）
6、内存间交互操作：
（1）lock（锁定）：作用于主内存的变量，把一个变量标识为一条线程独占状态。
（2）unlock（解锁）：作用于主内存的变量，把一个处于锁定状态的变量释放出来，释放后的变量才可以被其他线程锁定。
（3）read（读取）：作用于主内存变量，把主内存的一个变量读取到工作内存中。
（4）load（载入）：作用于工作内存，把read操作读取到工作内存的变量载入到工作内存的变量副本中
（5）use（使用）：作用于工作内存的变量，把工作内存中的变量值传递给一个执行引擎。
（6）assign（赋值）：作用于工作内存的变量。把执行引擎接收到的值赋值给工作内存的变量。
（7）store（存储）：把工作内存的变量的值传递给主内存
（8）write（写入）：把store操作的值入到主内存的变量中
6.1、注意：
（1）不允许read、load、store、write操作之一单独出现
（2）不允许一个线程丢弃assgin操作
（3）不允许一个线程不经过assgin操作，就把工作内存中的值同步到主内存中
（4）一个新的变量只能在主内存中生成
（5）一个变量同一时刻只允许一条线程对其进行lock操作。但lock操作可以被同一条线程执行多次，只有执行相同次数的unlock操作，变量才会解锁
（6）如果对一个变量进行lock操作，将会清空工作内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量前，需要重新执行load或者assgin操作初始化变量的值。
（7）如果一个变量没有被锁定，不允许对其执行unlock操作，也不允许unlock一个被其他线程锁定的变量
（8）对一个变量执行unlock操作之前，需要将该变量同步回主内存中

堆的内存划分：

2948191696-5ad31617eb2bd.png

Java堆的内存划分如图所示，分别为年轻代、Old Memory（老年代）、Perm（永久代）。其中在Jdk1.8中，永久代被移除，使用MetaSpace代替。
1、新生代：
（1）使用复制清除算法（Copinng算法），原因是年轻代每次GC都要回收大部分对象。新生代里面分成一份较大的Eden空间和两份较小的Survivor空间。每次只使用Eden和其中一块Survivor空间，然后垃圾回收的时候，把存活对象放到未使用的Survivor（划分出from、to）空间中，清空Eden和刚才使用过的Survivor空间。
（2）分为Eden、Survivor From、Survivor To，比例默认为8：1：1
（3）内存不足时发生Minor GC
2、老年代：
（1）采用标记-整理算法（mark-compact），原因是老年代每次GC只会回收少部分对象。
3、Perm：用来存储类的元数据，也就是方法区。
（1）Perm的废除：在jdk1.8中，Perm被替换成MetaSpace，MetaSpace存放在本地内存中。原因是永久代进场内存不够用，或者发生内存泄漏。
（2）MetaSpace（元空间）：元空间的本质和永久代类似，都是对JVM规范中方法区的实现。不过元空间与永久代之间最大的区别在于：元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存。
4、堆内存的划分在JVM里面的示意图：

2866120826-5ad3196c98b32.png