class Student（一）：介绍

问题导向的学习方法

摘要：class Student系列，希望通过对一段非常简单的代码分析，以问题为导向，加深自己对代码的理解。

如题，一段非常简单的代码如下：

class Student {
    int age;
    String name;

    static Student demo() {
        Student xm = new Student();
        xm.age += 10;
        xm.name = "小ming😊";
        return xm;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Student.demo();
    }

本系列会尝试回答以下问题：

1) 基本内存分配分析

1. 执行demo方法时，哪些地方分配了哪些内存？分别是多大？
2. 字符串占用多少内存？编码方式？引用占用多大内存？
3. 方法栈上的内存布局是什么样的？堆上的内存布局？

2）执行

1. 栈式虚拟机是如何执行这段代码的？字节码？寄存器式虚拟机？
2. 栈式虚拟机 和 寄存器式虚拟机区别？

3） 操作系统

1. 虚拟内存上的对局是什么样的？
2. 物理内存上的布局是什么样的？
3. 上述代码是如何体现局部性原理的？
4. 哪些进程和线程参与到了demo执行中？进程消耗了哪些资源，线程？COW？Task？
5. 虚拟内存，文件系统怎么参与到demo方法的运行中？
6. 哪些硬件参与到了代码执行中？硬件上的数据流动是什么样的？

4）GC

1. demo方法执行完成后，哪些内存可以回收？回收时机？
2. demo方法执行过程中，哪些内存不可以回收，为什么？
3. demo方法如果执行100w次，适合什么样的内存回收机制？对比分析？
4. 如果执行demo方法时内存不够了，OOM会崩溃在哪一行？为什么？
5. 想办法让demo方法内存泄漏
6. OOM 和 内存泄漏的区别？OOM的原因？OOM一定是内存不够了吗？
7. GC影响了什么？
8. 分代GC为啥有效？

5）多线程和内存模型

1. 线程私有的，线程共享的？
2. 两个线程同时执行的内存布局情况？
3. 执行demo方法时，线程CPU被抢占，发生了什么？
4. 是否是线程安全的？为什么？
5. 上述代码中哪些操作是原子性的，哪些操作不是？
6. 如果给demo方法加上synchronzed关键字，会有什么变化？
7. 10000个线程同时执行demo方法？100w个线程同时执行？
8. 线程的开销有哪些？
9. 线程安全：系统的保证在什么程度？intra-thread 语义
10. 哪些分配在主内存，哪些分配在工作内存?
11. 原子操作有哪些？
12. 缓存一致性模型？
13. 上述代码存在哪些happens-before 关系？