上篇（JVM内存与垃圾回收篇）大纲
- JVM与Java体系结构
- 类加载子系统
- 运行时数据区概述及线程
- 程序计数器
- 虚拟机栈
- 本地方法接口
- 本地方法栈
- 堆
- 方法区
- 直接内存
- 执行引擎
- StringTable
- 垃圾回收概述
- 垃圾回收算法
- 垃圾回收概念
- 垃圾回收器
以上 3~10 以及 12章，属于运行时数据区的内容。
运行时数据区概述及线程
目录
- 概述
- 线程
1. 概述
1.1 运行时数据区内部结构
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内存是非常重要的系统资源，是硬盘盒CPU的中间仓库及桥梁，承载着操作系统和应用程序的实时运行。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，比较典型的差异体现在方法区。结合JVM虚拟机规范，来探讨一下经典的JVM内存布局。
Java虚拟机定义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。
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方法区在JVM规范中是一个逻辑概念，由虚拟机自己进行具体实现，HotSpot7和以前的版本用的是堆上的永久代实现方法区，8之后使用元数据区实现方法区。
下图中，灰色的为单独线程私有的，红色的为多个线程共享的：
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即，
- 每个线程：独立包括程序计数器、栈、本地栈
- 线程共享：堆、堆外内存（永久代或元空间、代码缓存）
正因为堆空间和方法区是共用的，对于JVM的优化，主要的优化就是堆空间和方法区。
1.2 关于线程间共享的说明
一个JVM实例对应一个Runtime的实例，Runtime的对象就相当于JVM运行时数据区。
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2. 线程
2.1JVM线程和本地线程
- 线程是一个程序里的运行单元。JVM允许一个应用有多个线程并行的执行。
- 在Hotspot JVM里，每个线程都与操作系统的本地线程直接映射。
- 当一个Java线程准备好执行以后，此时一个操作系统的本地线程也同时创建。Java线程执行终止后，本地线程也会回收。
- 操作系统负责所有线程的安排调度到任何一个可用的CPU上。一旦本地线程初始化成功，它就会调用Java线程中的run()方法。
2.2 JVM系统线程
- 如果你使用jconsole或者是任何一个调试工具，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public static void main(String[]）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：
- 虚拟机线程：这种线程的操作是需要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。这种线程的执行类型包括"stop-the-world"的垃圾收集，线程栈收集，线程挂起以及偏向锁撤销。
- 周期任务线程：这种线程是时间周期事件的体现（比如中断），他们一般用于周期性操作的调度执行。
- GC线程：这种线程对在JVM里不同种类的垃圾收集行为提供了支持。
- 编译线程：这种线程在运行时会将字节码编译成到本地代码。
- 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。
