Java虚拟机(三)：运行时数据区

一、内存工作原理

内存是计算机中重要的部件之一，它是外存(如硬盘)与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存(Memory)也被称为内存储器和主存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，操作系统就会把需要运算的数据从内存调到CPU中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行

由上图可知：内存可以加快软件的运行速度

二、运行时数据区经典内存布局

JVM内存布局规定了Java在运行过程中内存申请、分配、管理的策略，保证了JVM的高效稳定运行。不同的JVM对于内存的划分方式和管理机制存在着部分差异(主要针对方法区的不同)

JDK8之后方法区变为：元数据区+JIT编译产物

三、JVM中的进程与线程(针对运行时数据区)

一、运行时数据区声明周期

Java虚拟机定了若干种程序运行期间会使用到的运行时数据区，其中有一些会随着虚拟机启动而创建，随着虚拟机退出而销毁。另外一些则是与线程一一对应的，这些与线程对应的数据区域会随着线程开始和结束而创建和销毁。
如图，红色的区域(方法区和堆区)是随着虚拟机启动而启动，灰色的区域的声明周期与线程对应

二、JVM的进程与线程

• 每个线程：对立的程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈
• 线程间(一个JVM进程)数据共享：堆、堆外内存(方法区、永久代或元空间、代码缓存)

• 一般来说，JVM优化95%是优化堆区，5%优化的是方法区，至于栈区无非出入栈操作优化较少

三、JVM中系统线程分类

如果你使用jconsole或者任何一个调试工具，都能看到在后台有许多线程在运行。这些后台线程不包括调用main方法的main线程以及所有这个main线程自己创建的线程；

这些主要的后台系统线程在HotSpot JVM里主要是以下几个：

1. 虚拟机线程：这种线程的操作时需要JVM达到安全点才会出现。这些操作必须在不同的线程中发生的原因是他们都需要JVM达到安全点，这样堆才不会变化。这种线程的执行包括“stop-the-world”的垃圾收集，线程栈收集，线程挂起以及偏向锁撤销
2. 周期任务线程：这种线程是时间周期事件的提现(比如中断)，他们一般用于周期性操作的调度执行。
3. GC线程：这种线程对于JVM里不同种类的垃圾收集行为提供了支持
4. 编译线程：这种线程在运行时会降字节码编译成本地代码
5. 信号调度线程：这种线程接收信号并发送给JVM,在它内部通过调用适当的方法进行处理。