JAVA JVM

JVM内存区域

• 程序计数器--->当前线程所执行的字节码位置指示器。
• 虚拟机栈--->描述的Java方法执行的内存模型，每个方法在执行的同时会创建一个栈帧，存储着局部变量、操作数栈、动态链接和方法出口等。
• 本地方法栈--->本地方法执行的内存模型。
• 堆--->所有对象实例分配的区域。
• 方法区--->所有已经被虚拟机加载的类的信息、常量、静态变量和即时编辑器编译后的代码数据。

其中程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈为线程私有；堆、方法区为线程共享。

JVM内存模型

• 所有变量的内存都需要存储在主内存。
• 每个线程都有自己的工作内存，线程中使用的所有变量以及对变量的操作都基于工作内存，工作内存中的所有变量都是从主内存读取过来的。
• 不同线程间的工作内存无法直接交流，必须通过主内存完成。

GC

1. 可回收对象

判断对象是否可以回收常用的两种方法：引用计数和可达分析

• 引用计数：每个对象有一个引用计数属性，新增一个引用时计数加1，引用释放时计数减1，计数为0时可以回收。此方法简单，无法解决对象相互循环引用的问题。
• 可达性分析：从GC Roots开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链。当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的。

GC Roots：

• 虚拟机栈中引用的对象。
• 方法区中类静态属性实体引用的对象。
• 方法区中常量引用的对象。
• 本地方法栈中JNI引用的对象。

2. 触发时机

• 调用System.gc触发
• 系统自身来决定GC触发的时机（根据Eden区和From Space区的内存大小来决定。当内存大小不足时，则会启动GC线程并停止应用线程）

GC又分为 minor GC 和 Full GC

• minor GC：频率高、针对新生代。
• Full GC：频率低、发生在老年代、通常会伴随一次Minar GC、速度慢。

3.GC常用算法

• 标记 - 清除：首先标记出需要回收的对象，标记完成后统一回收所有被标记的对象。容易产生碎片空间。
• 复制算法：它将可用的内存分为两块，每次只用其中的一块，当需要内存回收的时候，将存活的对象复制到另一块内存，然后将当前已经使用的内存一次性回收掉。需要浪费一半的内存。
• 标记 - 整理：让存活的对象向一端移动，之后清除边界外的内存。
• 分代搜集：根据对象存活的周期，Java堆会被分为新生代和老年代，根据不同年代的特性，选择合适的GC收集算法。

JAVA对象创建过程

• 检查类是否被加载
• 为新生对象分配内存
• 初始化零值
• 进行必要设置
• 执行init方法

JAVA类加载过程

• 加载：将类的全限定名转化为二进制流，再将二进制流转化为方法区中的类型信息，从而生成一个Class对象。
• 验证：对类的验证，包括格式、字节码、属性等。
• 准备：为类变量分配内存并设置初始值。
• 解析：将常量池的符号引用转化为直接引用。
• 初始化：执行类中定义的Java程序代码，包括类变量的赋值动作和构造函数的赋值。
• 使用
• 卸载

JAVA类加载机制

• 双亲委派：双亲委派模式要求除了顶层的启动类加载器之外，其余的类加载器都应该有自己的父类加载器，双亲委派模式中采用组合关系来复用父类加载器的相关代码。
• 类加载器任务来临，先交给父类加载器处理，如果父类加载器还存在父类加载器，进一步向上委托，直到顶层启动类加载器为止。父类完成加载任务则成功返回；父类加载器无法完成任务，子类加载器才会尝试自己加载。
• 好处是可以避免类的重复加载

JAVA四种引用类型

• 强引用：代码中直接使用关键字new的对象即为强引用。当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError使程序异常终止，也不会回收。
• 软引用(SoftReference)：内存空间不足才会回收。
• 弱引用(WeakReference)：GC发生时，无论内存空间是否充足，都会回收。
• 虚引用：通常用来在GC前收到一个系统通知。