Java运行时内存空间

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Java语言没有老式语言的主动内存管理机制，所以需要搞清楚Java进程在跑的过程中的内存管理。
抽象来说，Java的运行时数据区分为堆和栈，当然详细的有元空间、本地方法栈、虚拟机栈、堆、程序计数器等组件。
栈是一个先进后出的数据结构，它非常适用于变成语言的方法调用建模；比如f(g(x))的复合形式，g(x)首先调用，并将数据存储在栈帧中，然后进入下一个栈帧f(x)中，并使用g(x)作为本栈帧的本地变量。
而堆区，可以理解为一个对象池，我们申请的对象都在这个池子中，当这个池子内存不够的时候就会发生对象回收，将无用的对象进行清除。

如何判定垃圾

1.引用计数
一个对象如果被引用，那么它不应该被回收，这是一个基本原则。当它被一个类引用的时候，它的引用计数就会+1，当删除引用的时候-1，最终回收引用为0的对象。这种方式的弊端就是循环引用无法判定。
2.GCRoot
既然无法解决孤岛效应，那么我们可以从虚拟机中被判定不会被回收的一些对象中出发，去找到这些被引用的对象，标记他们，在gc回收的过程中不要回收他们。
一般他们是：系统类加载器加载的class对象；处于激活的线程；方法栈中引用的对象；JVM持有的独享；native方法中引用的对象等等
通过他们去分析可达对象，并且标记，如果没有关联上root，则可能下次gc后会被回收。

回收算法

回收算法大致分为三个：标记清除、标记整理、复制算法
1.标记清除
对于一个内存池，我们确定这个对象没有被运行时的GCRoot所引用的时候，我们可以标记这个对象在下次GC的时候将其清除。这个算法比较高效，但是带来的问题就是内存碎片。因为它不涉及整理，所以随着使用，可能会申请不到连续的量大的内存空间。
2.标记整理
这个算法在标记清除的前提下，还会将内存对象向同一端移动，消除对象中的缝隙，清除内存碎片。但是它的代价比较大，清除和整理会耗费大量的时间，并且锁住内存空间导致程序卡顿。
3.复制算法
复制算法就是将内存平均分为两块，将标记存活的对象复制到另外一块内存，反复倒腾，内存碎片产生较少，目前新生代以及g1收集齐使用此算法，比较高效。

分代回收

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单纯地对内存池进行回收并不能更好地实现一个高效的内存池，在JVM的研究过程中发现，大量的对象都是朝生夕死。也就是作用于为方法级别的对象非常多，这些对象在运行完栈调用之后就没有作用了，所以研发人员给对象加上了个年龄的计算。
以对象的年龄分为年轻代和老年代，在新建对象的时候首先在Eden生成，当Eden申请不出对象的时候，将触发minorGC，采用复制算法，将Eden和S0区的数据复制到S1区，并且对象年龄+1，下一次GC的时候，就会使用S1和Eden区复制到S0区。反复地复制之后，对象年龄晋升到阈值，就会复制到Old区。
如果采用G1收集器，那么内存结构是划分Region，每一个区也是采用复制算法。
对年轻代的GC通常称为YGC或者MinorGC，对老年代的GC通常称之为MajorGC，对整个堆回收的称为FullGC。
Eden申请不到对象的时候会触发MinorGC，如果申请的对象年轻代放不下，老年代的连续空间也放不下（会判断是否开启空间担保）则触发FullGC。

线上环境收集器

通常是ParNew+CMS，或者是采用新型的G1。
Parallel New（并行）收集器，新生代采用复制算法，老年代采用标记整理
CMS收集器，基于标记清理
G1收集器：整体上是基于标记清理，局部采用复制