深入理解java虚拟机

java技术体系，按所服务的领域划分：

• java card：java小程序applets运行在小内存设备如智能卡，上的平台
• java ME（micro edition）：支持java程序运行在移动终端手机pad上的平台，java api有所精简
• java SE：面向桌面级应用，windows下的应用程序，的平台，完整的java核心api
• java EE：支持使用多层架构的企业应用（如ERP、CRM应用）的java平台，除了提供java SE api外，还对其做大量的扩充并提供相关的部署支持，以前叫j2ee，1.6开始改的名。

write once，run anywhere

2006，sun宣布将java开源。

Dalvik VM并不是一个java虚拟机，他没有遵循java虚拟机规范，不能直接执行java的class文件，使用的是寄存器架构而不是jvm中常见的栈架构，但是他又和java有千丝万缕的联系，他执行的dex（dalvik executable）文件可以通过class文件转化为来，使用java语法编写应用程序，可以使用发部分的java api等。

如果sun公司不起诉微软公司，微软公司继续保持着对java技术的热情，那java世界会变得怎么样呢，。NET技术或许就没有了吧。

java内存管理，class文件结构与执行引擎，编译器优化，多线程并发

java虚拟机自动内存管理机制，

运行时数据区域

java虚拟机在执行java程序的过程中会把它所管理的内存分为若干数据区域。

方法区，堆 所有线程共享的数据区
虚拟机栈，本地方法栈，程序计数器 线程隔离的数据区

• 程序计数器是一块较小的内存空间，他可以看成是当前线程所执行的字节码的行号指示器。每条线程都需要一个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。
  如果程序中正在执行的是一个java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是native方法，这个计数器值则为空（undefined），此内存区域是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

• java虚拟机栈 于程序计数器一样，java虚拟机栈也是线程私有的他的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时都会穿件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，就对应着一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程。
  粗糙的把java内存区分为对内存heap和栈内存stack，java内存区域划分实际远比这复杂，只是说名程序员最关注，与对象内存分配关系最密切的内存区域是这两块，这里的栈就是现在讲的虚拟机栈，或者说是虚拟机栈中的局部变量表部分。局部变量表存放了编译期可知的各种基本类型（int等。。。）、对象引用和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。

• 本地方法栈 于虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，他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。
• java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。此内存的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都是在这里分配内存。java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称为gc堆，gc基本都采用分代收集算法，所以java堆中还可以细分为：新生代和老年代；再细致一点的有eden空间、from survivor空间、to survivor空间等。线程共享的java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区thread local allocation buffer。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就行，就像我们的磁盘一样。在实现上，既可以是线程固定大小的，也可以是可扩展的。主流的都是按照可扩展来实现的（通过-Xmx和-Xms控制），如果堆中没有内存来完成实例的分配，并且堆也无法扩展时，就会抛出outofmemoryerror异常。
• 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，但他有个一个别名叫做Non-Heap非堆，目的是与java堆去跟开来。HotSpot，很多人更愿意把方法区称为“永生代”，这样垃圾收集器可以像管理java堆一样管理这部分内存，对于其他虚拟机不存在永生代的概念。方法区可以不实现垃圾收集，垃圾收集行为在这个区域是比较少出现的，但并非数据进入了方法区就如永生代名字一样永久存在了，这区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载，这部分区域回收条件很苛刻但是还是有必要回收的。
• 运行时常量池 是方法区的一部分，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。

直接内存 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。但是也被频繁使用，也能导致outofmemoryerror异常。
jdk1.4新加入NIO类，引入基于通道，缓冲区的io方式，他可以使用native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作，这样能够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。

如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度，将抛出stackoverflowerror异常，
如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间，则抛出outofmemoryerror异常。
这两种wishing是一些重叠的部分。
在单线程下，无论是由于栈帧太大还是虚拟机栈容量太小，当内存无法分配的时候，虚拟机抛出的都是stackoverflowerror。

运行时常量池是方法区的一部分，方法区用于存放class的相关信息，如类名，访问修饰符，常量池，字段描述，方法描述等，
PermGen space方法区内存溢出。