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JVM 运行机制

1. Java 源文件被编译器编译为字节码文件
2. JVM 将字节码文件编译为相应操作系统的机器码
3. 机器码调用相应操作系统的本地方法库执行相应方法

JVM 后台运行线程

• 虚拟机线程：虚拟机线程在 JVM 达到安全点时出现
• 周期性任务线程：通过定时器调度线程来实现周期性操作的执行
• GC 线程：GC 线程支持 JVM 中不同的垃圾回收活动
• 编译器线程：运行时将字节码动态编译成本地平台机器码，是 JVM 跨平台的具体体现
• 信号分发线程：接收发送到 JVM 的信号并调用 JVM 方法

JVM 内存区域

线程私有

• 程序计数器

用于存储当前运行线程所执行的字节码行号指示器，执行 Native 方法则为空（Undefined），唯一无内存溢出问题区域

• 虚拟机栈

存储局部变量表，操作数栈，动态连接，方法出口等，描述Java方法的执行过程

• 本地方法区

为Native方法服务

线程共享

• JVM 堆

运行时数据区，线程共享，新生代、老年代、永久代

• 方法区

• 存储常量，静态变量，类信息，即时编译器编译后的机器码，运行时常量池

直接内存

也叫对外内存, 不是 JVM 运行时数据区的一部分，NIO 模块提供对应的操作，可通过堆外内存避免 Java 堆与 Native 堆来回复制数据的性能和资源消耗，高并发场景下广泛使用

垃圾回收算法

4 种引用类型

强引用

把一个对象赋值给一个引用变量，强引用对象一定为可达性状态，不会被垃圾回收

软引用

只有在系统内存不足时会被回收

弱引用

只要垃圾回收就一定会被回收

虚引用

和应用队列联合使用，主要用于跟踪对象的垃圾回收状态，仅仅是为了被回收时获得一个通知

垃圾收集器

新生代

• Serial收集器，单线程复制算法
• ParNew，多线程复制算法
• Parallel Scavenge，多线程复制算法

老年代

• CMS，多线程标记清除算法
• Serial Old, 单线程标记整理算法
• Parallel Old，多线程标记整理算法

Garbage First，多线程标记整理算法

网络编程模型

阻塞 I/O

非阻塞 I/O

多路复用 I/O

信号驱动 I/O

异步 I/O

类加载机制