- 程序计数器 PC Register：JVM支持多线程同时执行，每一个线程都有自己的PC Register，线程正在执行的方法叫做当前方法，如果是Java代码，PC Register里面存放的就是当前正在执行的指令的地址，如果是C代码，则为空。
- 虚拟机栈JVM Stacks：Java虚拟机栈是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机描述的是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栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程。
- 堆Heap：Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可。
- 方法区Method Area：方法区与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫做Non-Heap（非堆），目的是与Java堆区分开来。
- 常量池Run-Time Constant Pool：运行时是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池，用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。
- 本地方法栈Native Method Stacks：本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，它们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务
JVM内存结构
非堆区
- Metaspace=Class、Package、Method、Field、字节码、常量池、符号引用等待。
- CCS：32位指针的Class
- CodeCache：JIT编译后的本地代码、JNI使用的C代码
垃圾回收算法
判断一个对象是否存活的方法
- 可达性分析法
- 引用计数法（存在循环引用问题）
| 方法名称 | 算法 | 优缺点 |
|---|---|---|
| 标记清除法 | 分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有 | 效率不高。标记和清除两个过程的效率都不高。产生碎片，碎片太多会导致提前GC |
| 复制 | 它将可用内存按容量划分位大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。 | 实现简单，运行高效，但是空间利用率低 |
| 标记整理 | 标记过程仍然与“标记-清除”算法一样，但是后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存 | 没有了内存碎片，但是整理内存比较耗时 |
| 分代垃圾回收 | Young区用复制算法；Old区用标记清除或者标记整理算法 |
对象分配
- 对象优先在Eden区分配
- 大对象直接进入老年代：-XX:PretenureSizeThreshold
- 长期存活对象进入老年代：-XX:MaxTenuringThreshold -XX:+PrintTenuringDistribution -XX:TargetSurvivorRatio
垃圾收集器
| 收集器种类 | 特点开启方式 | 收集器 |
|---|---|---|
| 串行收集器：Serial | -XX:+UseSerialGC -XX:UseSerialOldGC | Serial、Serial Old |
| 并行收集器：Parallel | 吞吐量优先；-XX:UseParallelGC, -XX:+UseParallelOldGC；Server模式下的默认收集器 | Parallel Scavenge、Parallel Old |
| 并发收集器：Concurrent | 响应时间优先；CMS：-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC；G1：-XX:+UseG1GC | CMS、G1 |
垃圾收集器搭配
并行VS并发
- 并行（Parallel）：指多条垃圾收集线程并行工作，但此时用户线程仍然处于等待状态。适合科学计算、后台处理等弱交互场景。
- 并发（Concurrent）：指用户线程与垃圾收集线程同时执行（但不一定是并行的，可能会交替执行），垃圾收集线程在执行的时候不会停顿用户程序的运行。适合对响应时间有要求的场景，比如Web
停顿时间VS吞吐量
- 停顿时间：垃圾收集器做垃圾回收中断应用执行的时间
- 吞吐量：花在垃圾收集的时间和花在应用时间的占比。-XX:GCTimeRatio=，垃圾收集时间占：1/1+n
如何选择垃圾收集器
- 优先调整堆的大小让服务器自己来选择
- 如果内存小于100M，使用串行收集器
- 如果是单核，并且没有停顿时间的要求，串行或者JVM自己选
- 如果允许停顿时间超过1秒，选择并行或者JVM自己选
- 如果响应时间最重要，并且不能超过1秒，使用并发收集器