JVM
- JVM（Java Virtual Machine，即 Java 虚拟机）是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的；
- Java 使用 JVM 屏蔽了与具体平台相关的信息，使其在不同平台上运行时不需要重新编译，只需生成在 JVM 上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行；
1. JVM 的组成部分
| JVM 组成部分 | 说明 |
|---|---|
| 程序计数器（Program Counter Register） | 是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器 |
| Java 堆（Java Heap） | 是 Java 虚拟机中内存最大的一块，在虚拟机启动时候创建，为所有创建的对象和数组分配内存空间，被 JVM 中所有的线程共享 |
| Java 虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks） | 即我们常说的方法栈，它是 Java 方法执行的内存模型，每个方法在执行的同时都会创建一个线帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息 |
| 本地方法栈（Native Method Stack） | 与虚拟机栈的作用是一样的，只不过虚拟机栈是服务 Java 方法的，而本地方法栈是为虚拟机调用 Native 方法服务的 |
| 方法区（Methed Area） | 用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等数据 |
- 图解：
- 运行时常量池（Runtime Constant Pool）：Java 语言并不要求常量一定只能在编译期产生，运行期间也可能产生新的常量，这些常量被放在运行时常量池中；
- 本地库就是系统的一些库，比如 native 方法，是 c/c++ 写的 Java 可以使用的；
2. Java 1.8 之后的改动
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永久代（PermGen）：方法区是 JVM 的规范，而永久代是方法区的一种实现，并且只有 HotSpot 才有 “PermGen space”，而对于其他类型的虚拟机并没有 “PermGen space”；在 JDK 1.8 中，HotSpot 已经没有 “PermGen space” 这个区间了，取而代之是元空间（Metaspace）；
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元空间（MetaSpace）：在 JDK 1.8 中，永久代已经不存在，存储的类信息、编译后的代码数据等已经移动到了元空间中，元空间并没有处于堆内存上，而是直接占用的本地内存（NativeMemory）；
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方法区：虽然 HotSpots 取消了永久代，但是方法区是一个规范，它一直存在。取代永久代的就是元空间，元空间与永久代存储位置不同，永久代物理是堆的一部分，和新生代，老年代地址是连续的，而元空间属于本地内存；元空间与永久代存储内容不同，元空间存储类的元信息，而静态变量和常量池等被并入堆中。相当于永久代的数据被分到了堆和元空间中；
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图解：
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元空间实际工作用来做 JVM 缓存，它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。因此，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制，但可以通过以下参数来指定元空间的大小：
-XX:MetaspaceSize初始空间大小，达到该值就会触发垃圾收集进行类型卸载，同时 GC 会对该值进行调整：如果释放了大量的空间，就适当降低该值；如果释放了很少的空间，那么在不超过 MaxMetaspaceSize 时，适当提高该值；-XX:MaxMetaspaceSize最大空间，默认是没有限制的；
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除了上面两个指定大小的选项以外，还有两个与 GC 相关的属性：
-XX:MinMetaspaceFreeRatio在 GC 之后，最小的 Metaspace 剩余空间容量的百分比，减少为分配空间所导致的垃圾收集；-XX:MaxMetaspaceFreeRatio在 GC 之后，最大的 Metaspace 剩余空间容量的百分比，减少为释放空间所导致的垃圾收集；
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直接内存（Direct Memory）：并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是 Java 虚拟机规范中定义的内存区域，但是这部分内存也被频繁地使用，而且也可能导致 OutOfMemoryError 异常出现。在JDK 1.4 中新加入了 NIO（NewInput/Output）类，引入了一种基于通道（Channel）与缓冲区（Buffer）的 I/O 方式，它可以使用 Native 函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java 堆里面的 DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能，因为避免了在 Java 堆和 Native 堆中来回复制数据；
