1.虛擬機(jī)的組成結(jié)構(gòu)

虛擬機(jī)由類裝載子系統(tǒng)、運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)和執(zhí)行引擎組成

2. 類加載

????①. 什么是類的加載

????????類的加載指的是將類的class文件中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)存中并將其放在運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的方法區(qū)內(nèi)掌挚，然后在堆區(qū)中創(chuàng)建一個(gè)class對(duì)象，這個(gè)class對(duì)象就是類加載的最終產(chǎn)品

????????類加載是哀澈，創(chuàng)建對(duì)象才會(huì)去加載滓窍，當(dāng)聲明的變量為空或者不創(chuàng)建的時(shí)候，不會(huì)去加載那個(gè)類

????②.類加載過程

????????加載→[(連接)校驗(yàn)→準(zhǔn)備→解析]→初始化→使用→卸載

????????加載:在硬盤上查找并通過IO讀入字節(jié)碼文件到方法區(qū)了赌，使用到的時(shí)候才會(huì)加載(如調(diào)用main()方法或者new對(duì)象)墨榄，加載過程會(huì)執(zhí)行三件事情:

????????一. 通過類的權(quán)限命名來獲取定義的二進(jìn)制字節(jié)流

????????二. 將字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

????????三. 到堆里創(chuàng)建類的對(duì)象(方法區(qū)數(shù)據(jù)的訪問入口)

????????連接:執(zhí)行校驗(yàn)、準(zhǔn)備勿她、解析步驟

????????校驗(yàn)(重要非必須):校驗(yàn)字節(jié)碼文件的正確性(-Xverifynone關(guān)閉大部分類驗(yàn)證)袄秩，會(huì)去做四個(gè)校驗(yàn)工作:

????????????一. 檢驗(yàn)文件格式，是否是class文件格式

????????????二. 校驗(yàn)元數(shù)據(jù)逢并，是否符合Java的語言規(guī)范

????????????三. 校驗(yàn)字節(jié)碼播揪，程序是否合法(符合邏輯)

????????????四. 校驗(yàn)符號(hào)引用，保證引用一定被訪問筒狠，不會(huì)出現(xiàn)類無法訪問的問題

????準(zhǔn)備:將符號(hào)引用替換為直接引用，該階段會(huì)把一些靜態(tài)方法(符合引用箱沦，比如main())替換為指向數(shù)據(jù)所存內(nèi)存的指針或句柄(直接引用)辩恼，這就是所謂的靜態(tài)鏈接的過程(類加載期間完成)，動(dòng)態(tài)鏈接是在程序運(yùn)行期間完成的符合引用替換為直接引用

????????符號(hào)引用:用一組符號(hào)來描述所引用的目標(biāo)谓形，這組符號(hào)可以是任意形式的字面量灶伊，只要無歧義地定義目標(biāo)

????????符號(hào)引用替換為直接引用:就是將符號(hào)地引用直接替換為地址地引用，在不同虛擬機(jī)地符號(hào)引用是相同的寒跳，但是直接引用地地址可能不同

????初始化:對(duì)類的靜態(tài)變量初始化為指定的值聘萨，執(zhí)行靜態(tài)代碼塊

????③. 類加載器的種類

????????一. 啟動(dòng)類加載器

????????????加載支撐JVM運(yùn)行的位于JRE的lib目錄下的核心類庫，比如rt.jar童太、Charsets.jar等

????????二. 擴(kuò)展類加載器

????????????加載支撐JVM運(yùn)行的位于JRE的lib目錄下的ext擴(kuò)展目錄中的jar類包

????????三. 應(yīng)用程序類加載器

????????????加載ClassPath路徑下的類包米辐，主要就是加載自己寫的那些類

????????四. 自定義加載器

????????????加載用戶自定義路徑下的類包

????????????自定義類加載器:繼承ClassLoader類，當(dāng)我們自定義類加載器時(shí)书释，我們需要重寫findClass方法

????????????雙親委派機(jī)制:加載某個(gè)類時(shí)先委托父加載器尋找目標(biāo)類翘贮，找不到再委托上層父加載器加載，如果所有的父加載器在自己的加載類路徑下都找不到目標(biāo)類爆惧，則在自己的類加載路徑中查找并載入目標(biāo)類

????????如圖:

? ? ? ?在程序中創(chuàng)建的類狸页，如果不做特殊處理，一般是使用應(yīng)用程序類加載器扯再，這四種加載器無繼承關(guān)系但是有父子關(guān)系芍耘，由上到下，由父到子熄阻，當(dāng)我們加載一個(gè)類的時(shí)候斋竞，最開始時(shí)到應(yīng)用程序加載器然后應(yīng)用程序加載器委托給擴(kuò)展類加載器，然后擴(kuò)展類加載器找不到又委托給啟動(dòng)類加載器饺律，啟動(dòng)類加載器如果找不到就又回到應(yīng)用程序類加載器窃页，如果應(yīng)用程序類加載器找到就開始加載

????????為什么要設(shè)計(jì)雙親委派機(jī)制:

????????????(1) 沙箱安全機(jī)制跺株，自己寫的String.class類不會(huì)被加載，這樣便可以防止核心API庫被隨意篡改

????????????(2) 避免類的重復(fù)加載：當(dāng)父親已經(jīng)加載該類時(shí)脖卖，就沒有必要子ClassLoader再加載一次乒省，保證被加載類的唯一性

????????3. Java虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)內(nèi)存區(qū)域劃分

????????????①. 線程私有區(qū)

????????????????一. 程序計(jì)數(shù)器

????????????????????記錄字節(jié)碼執(zhí)行行號(hào)(注意:這個(gè)地方只計(jì)數(shù)，不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存溢出)

????????????????二. 虛擬機(jī)棧(線程棧)

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?當(dāng)Java中的方法被執(zhí)行時(shí)畦木，會(huì)形成棧幀進(jìn)入棧中袖扛，這種行為成為壓棧，反之則會(huì)彈出十籍，稱為彈棧蛆封。棧內(nèi)存結(jié)構(gòu)，如圖:

????????????????????每一個(gè)方法會(huì)在對(duì)應(yīng)的棧中開辟一塊棧幀的內(nèi)存空間

????????????????????棧幀又分為局部變量表勾栗，操作數(shù)棧惨篱，方法出口等一系列區(qū)域

????????????????????????????局部變量表:存放局部變量

????????????????????????????操作數(shù)棧:當(dāng)我們的值入棧之后，先到這個(gè)地方围俘，然后再轉(zhuǎn)到局部變量砸讳，例如:棧幀中有int a = 1，那最開始操作數(shù)棧存放1界牡，然后再在局部變量表里存放a = 1簿寂，類似于中轉(zhuǎn)站，臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

????????????????????????????動(dòng)態(tài)鏈接:在程序期間將符號(hào)引用替換為直接地址引用

????????????????????????????方法出口:存儲(chǔ)方法一些返回信息

????????????????????三. 本地方法棧

? ? ? ? ? ? ?②. 線程共享區(qū)

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?一. 堆內(nèi)存

????????????????????????分配所有對(duì)象實(shí)例宿亡，垃圾回收工作的主要區(qū)域常遂，一般情況下，堆內(nèi)存是所有內(nèi)存區(qū)域中最大的區(qū)域

????????????????????二. 元數(shù)據(jù)區(qū)(方法區(qū))

????????????????????????????虛擬機(jī)加載的類元信息挽荠，常量克胳，靜態(tài)變量

????????????????????????????方法區(qū)使用的是系統(tǒng)的直接內(nèi)存

????????????????????????????類元信息:類型信息、類型的常量池圈匆、字段信息毯欣、方法信息、類變量臭脓、指向類加載的引用酗钞、指向class實(shí)例的引用、方法表

????????????????????三.直接內(nèi)存

????????????????????????????嚴(yán)格意義上并不屬于JVM的內(nèi)存来累，非JVM內(nèi)存的堆外內(nèi)存砚作，非阻塞io會(huì)直接操作這塊內(nèi)存，提升讀寫數(shù)據(jù)的效率嘹锁，如nio

? ? ? 4. JVM的內(nèi)存模型

? ?5. JVM內(nèi)存分配和回收策略

????????默認(rèn)情況下年輕代占堆內(nèi)存的1/3葫录，老年區(qū)占2/3

????????①. 對(duì)象優(yōu)先在Eden區(qū)分配

????????????????首先new出來的對(duì)象都分配在堆內(nèi)存，堆內(nèi)存分為老年代领猾，年輕代(分為Eden區(qū)米同、Survivor區(qū)[分為from區(qū)和to區(qū)])骇扇，多數(shù)情況下對(duì)象在Eden區(qū)分配，當(dāng)Eden區(qū)沒有足夠空間進(jìn)行分配時(shí)面粮，虛擬機(jī)會(huì)發(fā)起一次Minor GC

Minor GC和Full GC有什么不同

Minor GC/Young GC：指發(fā)生在新生代的垃圾回收動(dòng)作少孝，操作比較頻繁，并且速度相對(duì)較快

Major GC/Full GC：一般會(huì)回收老年代熬苍，年輕代稍走，方法區(qū)的垃圾，速度比Minor GC慢十倍以上

????????????②. 大對(duì)象直接進(jìn)入老年代

????????????????大對(duì)象就是需要連續(xù)內(nèi)存空間的對(duì)象柴底，如:字符串婿脸，數(shù)組

? ? ? ? ? ? ? ? JVM可以通過參數(shù)(-XX:PretenureSizeThreshold)設(shè)置參數(shù)的大小，如果對(duì)象超過設(shè)置值的大小就會(huì)直接進(jìn)入老年代柄驻，這個(gè)參數(shù)只在Serial和ParNew兩個(gè)數(shù)據(jù)期下有效

????????????????為什么大對(duì)象直接進(jìn)入老年代

????????????????????????為了避免大對(duì)象在分配內(nèi)存時(shí)的賦值操作而降低效率

????????????③. 長(zhǎng)期存活的對(duì)象將進(jìn)入老年代

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?虛擬機(jī)會(huì)給每一個(gè)對(duì)象一個(gè)年齡計(jì)數(shù)器狐树，如果對(duì)象在Eden區(qū)出生并經(jīng)過第一次Minor GC后能夠存活并且能被Survivor容納將被移動(dòng)到Survivor空間中并且對(duì)象年齡設(shè)為1對(duì)象在Survivor中每經(jīng)過一次minor GC就會(huì)把年齡加一，當(dāng)年齡提升到一定程度鸿脓，默認(rèn)15褪迟，就會(huì)進(jìn)入到老年代

????????????????????既然虛擬機(jī)采用了分代收集的思想來管理內(nèi)存，那么內(nèi)存回收時(shí)就必須能識(shí)別哪些對(duì)象應(yīng)放在新生代答憔，哪些對(duì)象應(yīng)放在老年代。為了做到這一點(diǎn)掀抹，虛擬機(jī)給每個(gè)對(duì)象一個(gè)對(duì)象年齡(Age)計(jì)數(shù)器

????????????????????如果對(duì)象在Eden區(qū)出生并經(jīng)過第一次Minor GC之后仍然能夠存活虐拓，并且能被Survivor容納的話，將被移動(dòng)到Survivor空間中傲武，并將對(duì)象年齡設(shè)為1蓉驹，對(duì)象在Survivor中沒經(jīng)過一次Minor GC，年齡就增加1歲疚顷，當(dāng)它的年齡增長(zhǎng)到一定程度(默認(rèn)時(shí)15歲)端幼，就會(huì)被晉升到老年代蓄氧，對(duì)象晉升到老年代的年齡閥值，可通過參數(shù)-XX:MaxTenuringThreshold來設(shè)置

????????????④. Minor GC之后存活下來的對(duì)象在Survivor中放不下瞻润，那這個(gè)對(duì)象的一部分會(huì)去老年代一部分會(huì)去Survivor區(qū)

????????????⑤. Eden區(qū)和Survivor區(qū)的比例默認(rèn)是8:1:1

????????????????大量的對(duì)象被分配在Eden區(qū)，當(dāng)Eden區(qū)滿了之后會(huì)觸發(fā)minor GC甜刻，可能有百分之九十的對(duì)象會(huì)被認(rèn)為是垃圾被回收掉绍撞，剩余存活的對(duì)象會(huì)被移動(dòng)到Survivor區(qū)，因?yàn)樾律膶?duì)象幾乎都是朝生夕死的得院，所以Eden區(qū)足夠大傻铣，Survivor區(qū)夠用即可

????????????⑥. 對(duì)象動(dòng)態(tài)年齡判斷

????????????????????如果當(dāng)前存放對(duì)象的Survivor區(qū)域里一批對(duì)象的總大小大于這塊Survivor內(nèi)存區(qū)域大小的百分之五十，那么此時(shí)大于等于這批對(duì)象年齡最大值的對(duì)象就可以直接進(jìn)入老年代

????????????????????這個(gè)規(guī)則其實(shí)是希望那些可能長(zhǎng)期存活的對(duì)象祥绞，今早進(jìn)入老年代

????????????????????對(duì)象動(dòng)態(tài)年齡判斷機(jī)制一般是在Minor GC之后觸發(fā)的

????????????⑦. 老年代空間分配擔(dān)保機(jī)制

????????????????新生代在每一次Minor GC之前非洲，JVM都會(huì)計(jì)算下老年代的剩余空間鸭限，如果老年代剩余可用空間小于年輕代里現(xiàn)有的所有對(duì)象大小之和(包括垃圾對(duì)象)，就會(huì)查看HandlePromotionFailure這個(gè)參數(shù)是否設(shè)置(jdk1.8默認(rèn)設(shè)置)两踏，如果這個(gè)參數(shù)已經(jīng)設(shè)置败京，就會(huì)查看老年代的剩余可用空間是否大于每次Minor GC后進(jìn)入老年代的對(duì)象平均大小，如果是參數(shù)未設(shè)置缆瓣，或者是小于這個(gè)評(píng)價(jià)大小喧枷，就會(huì)觸發(fā)一次Full GC

????????????????老年代空間擔(dān)保機(jī)制整體過程如圖:

????????????????如果回收完還是沒有足夠空間存放新的對(duì)象，就會(huì)發(fā)生OOM

6. Java虛擬機(jī)如何判斷對(duì)象是否存活

????①.引用計(jì)數(shù)法

????????如果對(duì)象A具有引用計(jì)數(shù)器弓坞，當(dāng)對(duì)象B對(duì)A產(chǎn)生引用時(shí)隧甚，那計(jì)數(shù)器的值會(huì)+1，當(dāng)引用斷開時(shí)渡冻，計(jì)數(shù)器的值-1戚扳，但是會(huì)出現(xiàn)當(dāng)AB循環(huán)引用時(shí)，引用計(jì)數(shù)器的值將無法為0

? ? ? ? ?引用計(jì)數(shù)法判斷回收:給對(duì)象中添加一個(gè)引用計(jì)數(shù)器族吻，每當(dāng)有一個(gè)地方引用它帽借，計(jì)數(shù)器就+1；當(dāng)引用失效超歌，計(jì)數(shù)器-1砍艾；任何時(shí)候計(jì)數(shù)器為0的對(duì)象就是不可能再被使用的。當(dāng)對(duì)象引用計(jì)數(shù)器為0時(shí)巍举，即無其他對(duì)象引用脆荷，判定為死亡，可被回收懊悯，但是存在循環(huán)引用問題蜓谋，導(dǎo)致對(duì)象一直存活，無法被回收

????②. 可達(dá)性分析法

????????從GC Root根開始一直向下查找炭分，直接或間接找到對(duì)象桃焕，稱為可達(dá)，反之則不可達(dá)捧毛，這個(gè)算法的基本思想是通過一系列稱為“GC Root”的對(duì)象作為起始點(diǎn)观堂，從這些節(jié)點(diǎn)向下搜索，找到的對(duì)象標(biāo)記為非垃圾對(duì)象呀忧，其余未標(biāo)記的對(duì)象都是垃圾都想

????????可達(dá)性分析法判斷回收:從GC Root根開始向下搜索型将，直接或間接可達(dá)的對(duì)象，即存活對(duì)象

????????可被作為GC Root的對(duì)象:虛擬機(jī)棧引用對(duì)象荐虐，本地方法棧引用對(duì)象七兜，靜態(tài)屬性引用對(duì)象，常量引用對(duì)象

????????對(duì)象引用的分類:

????????????一.強(qiáng)引用

????????????????程序中普遍存在的對(duì)象引用

????????????二. 軟引用

????????????????SoftReference實(shí)現(xiàn)福扬，內(nèi)存溢出前回收腕铸，將對(duì)象用SoftReference軟引用類型的對(duì)象包裹惜犀，正常情況不會(huì)被回收，但是GC做完后發(fā)現(xiàn)是放不出空間存放新的對(duì)象狠裹，則會(huì)把這些軟引用對(duì)象回收掉虽界。軟引用可用來實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)存敏感度不高的高速緩存

????????????????public static SoftReference<User> user = new SoftReference<User>(new User());

????????????三. 弱引用

????????????????WeakReference實(shí)現(xiàn)，下一次垃圾回收時(shí)被回收,將對(duì)象用WeakReference弱引用類型的對(duì)象包裹涛菠，弱引用跟沒引用差不多莉御，GC會(huì)直接回收掉，很少用

????????????????public static WeakReference<User> user = new WeakReference<User>(new User());

????????????四. 虛引用

????????????????PhantomReference實(shí)現(xiàn)俗冻，形同虛設(shè)礁叔，沒有具體的作用，虛引用也被稱為幽靈引用或者幻影引用迄薄，它是最弱的一種引用關(guān)系琅关，幾乎不用

? ? ? ?③. finalize()方法最終判定對(duì)象是否存活

????????????對(duì)象不可達(dá)、沒有與GC Root根相連接的對(duì)象會(huì)調(diào)用finalize()方法

????????????即使再可達(dá)性分析算法中不可達(dá)的對(duì)象讥蔽，也并非“非死不可”涣易，這時(shí)候它們暫時(shí)處于“緩刑”階段，要真正宣告一個(gè)對(duì)象死亡冶伞，至少要經(jīng)歷再次標(biāo)記過程

????????????標(biāo)記的前提是對(duì)象再進(jìn)行可達(dá)性分析后發(fā)現(xiàn)沒有GC Root相連接的引用鏈

????????????第一次標(biāo)記并進(jìn)行篩選:對(duì)象沒有覆蓋finalize()方法新症，對(duì)象直接被回收

????????????第二次標(biāo)記:如果這個(gè)對(duì)象覆蓋了finalize()方法，只要重新與引用鏈上的任何一個(gè)對(duì)象建立關(guān)聯(lián)即可

????????④. 對(duì)象怎樣起死回生?

????????????當(dāng)對(duì)象A被標(biāo)記為不可達(dá)時(shí)响禽，首先要進(jìn)行篩選,是否覆蓋finalize()方法徒爹，并且finalize()有沒有被調(diào)用過，如果沒有會(huì)放到F-Queue里面金抡，JVM會(huì)啟動(dòng)進(jìn)程進(jìn)行重新標(biāo)記，也就是說對(duì)象在finalize()方法中重新與引用鏈上任意一個(gè)對(duì)象建立關(guān)聯(lián)即可腌且。不建議這么做梗肝，首先是運(yùn)行代價(jià)太高，其次是不確定性大铺董，無法保證對(duì)象調(diào)用順序

????????⑤. 如何判斷對(duì)象可以被回收巫击，判斷一個(gè)類是無用的類

????????????類需要同時(shí)滿足三個(gè)條件才能算“無用的類”:

????????????(1)該類所有的實(shí)例都已被回收，也就是堆中不存在該類的任何實(shí)例

????????????(2) 加載該類的ClassLoader已經(jīng)被回收

????????????(3) 該類對(duì)應(yīng)的java.lang.Class對(duì)象沒有在任何地方被引用精续，無法在任何地方通過反射訪問該類的方法

7.四種回收算法

????????(1) 標(biāo)記-清除算法

????????????首先標(biāo)記出所有需要回收的對(duì)象坝锰，標(biāo)記完成后統(tǒng)一回收，但是這種方式會(huì)產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片重付，當(dāng)有大對(duì)象需要分配連續(xù)內(nèi)存空間時(shí)顷级，有可能會(huì)觸發(fā)再次垃圾回收

????????(2) 標(biāo)記-整理算法

????????????首先標(biāo)記出所有需要回收的對(duì)象，在回收對(duì)象之后确垫，會(huì)集中整理內(nèi)存區(qū)域弓颈，得到比較規(guī)整的內(nèi)存區(qū)域帽芽，這種方式可以避免大量的內(nèi)存碎片，但是整體的效率較低

????????(3) 復(fù)制算法

????????????復(fù)制算法是將內(nèi)存分為大小相等的兩塊翔冀，當(dāng)一塊內(nèi)存已經(jīng)用完导街，就將還活著的對(duì)象復(fù)制到另一塊上，然后再把使用過的內(nèi)存空間一次性清理纤子，優(yōu)點(diǎn)是:效率高,沒碎片搬瑰，適合朝生夕死的內(nèi)存區(qū)域。缺點(diǎn)是:內(nèi)存利用低控硼，且不適合在對(duì)象存活率高的老年代使用

????????(4) 分代回收算法(JVM使用)

????????????對(duì)于新生代使用的是復(fù)制算法泽论，對(duì)內(nèi)存劃分為8:1:1的部分，對(duì)于老年代/元數(shù)據(jù)區(qū)的對(duì)象長(zhǎng)期存活的區(qū)域象颖，采用的是標(biāo)記-清除/整理算法

8. JVM垃圾收集器

????如果說垃圾收集算法是內(nèi)存回收的方法論佩厚，垃圾收集器就是內(nèi)存回收的具體實(shí)現(xiàn)

如圖展示了七種作用于不同分代的收集器，如果兩個(gè)收集器之間又連線说订，就說明他們可以搭配使用

????①. Serial收集器(新生代使用:-XX:+UseSerialGC 老年代使用:-XX:+UseSerialOldGC)

????????Serial收集器是一種單線程的收集器抄瓦，單線程一般意味著他只用一個(gè)CPU或一條線程去完成垃圾手機(jī)工作，另一方面陶冷，意味著他在進(jìn)行垃圾回收工作時(shí)钙姊，必須暫停其他線程的所有工作，也就是stop the word直到他收集結(jié)束為止埂伦，為了應(yīng)對(duì)stop the word 產(chǎn)生的不良影響煞额，在后續(xù)的迭代中，線程暫停的時(shí)間越來越短沾谜，serial垃圾回收器采用的回收算法是:新生代采用復(fù)制算法膊毁，老年代采用標(biāo)記-整理算法

????????優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單、高效基跑，沒有了多線程之間的線程交互開銷婚温，讓單線程更加高效地進(jìn)行收集工作

????????serial收集器工作流程

????????????Serial Old(MSC)是serial收集器地老年代版本，同樣是一個(gè)單線程收集器媳否，主要有兩大用途栅螟，一種是在JDK1.5以及以前版本中Parallel Scavenge收集器搭配使用，第二種是作為CMS收集器地后備方案

????②.ParNew收集器(-XX:+UseParNewGC)

????????????ParNew收集器篱竭，其實(shí)就是Serial收集器的多線程版本力图，除了使用多線程進(jìn)行垃圾收集外，其余行為如回收參數(shù)掺逼，收集算法吃媒，回收策略等和Serial收集器完全一樣

????????????ParNew垃圾回收器采用的回收算法是:新生代采用復(fù)制算法，老年代采用標(biāo)記-整理算法

????????????ParNew收集器默認(rèn)的線程數(shù)和CPU的核數(shù)相同，也可以用ParallelGCThreads指定線程收集數(shù)一般不推薦修改

????????????ParNew收集器一般是運(yùn)行在Server模式下的虛擬機(jī)的首要選擇晓折，除了Serial收集器外惑朦，只有他能與CMS收集器配合工作

????????③. Parallel Scavenge收集器(新生代使用:-XX:+UseParallelGC 老年代使用:-XX:+UseParallelOldGC)

????????????Parallel Scavenge收集器類似于ParNew收集器，是Server模式(內(nèi)存大于2G漓概，2個(gè)CPU)下的默認(rèn)收集器

????????????Parallel Scavenge的特點(diǎn):Parallel Scavenge的主要特點(diǎn)是吞吐量(高效率地利用CPU)漾月，吞吐量=運(yùn)行用戶代碼時(shí)間/(運(yùn)行云湖代碼時(shí)間+垃圾手機(jī)時(shí)間)，他提供了很多參數(shù)胃珍，供用戶找到最合適地停頓時(shí)間或最大吞吐量

????????????Parallel Scavenge垃圾回收器采用的回收算法是:新生代采用復(fù)制算法梁肿，老年代采用標(biāo)記-整理算法

????????????如果對(duì)于垃圾回收不是很了解，或者在優(yōu)化比較困難地時(shí)候觅彰，使用Parallel Scavenge收集器配合自適應(yīng)調(diào)節(jié)策略吩蔑，把內(nèi)存管理地調(diào)優(yōu)任務(wù)交給虛擬機(jī)去完成將會(huì)是一個(gè)不錯(cuò)地選擇

????????????Parallel Old收集器，是Parallel Scavenge收集器地老年代版本填抬，使用多線程和標(biāo)記-整理算法烛芬，在注重吞吐量以及CPU資源地場(chǎng)合，都可以優(yōu)先考慮Parallel Scavenge收集器和Parallel Old收集器

????????④.CMS收集器(-XX:+UseConcMarkSweepGC老年代)

????????????CMS:Conrrurent Mark Sweep飒责，是指以最短回收停頓時(shí)間為目標(biāo)的收集器赘娄，他非常符合在注重用戶體驗(yàn)的應(yīng)用上使用，他是HotSpot虛擬機(jī)第一款真正意義上的并發(fā)收集器宏蛉，它是以標(biāo)記-清除算法實(shí)現(xiàn)的遣臼，它的運(yùn)作過程，相對(duì)于前面幾種垃圾收集器更加復(fù)雜拾并，分為四步:

????????????一.初始標(biāo)記:暫停其他所有的線程并標(biāo)記GC Root能直接關(guān)聯(lián)到的對(duì)象揍堰，時(shí)間很短

????????????二. 并發(fā)標(biāo)記:同時(shí)開啟GC和用戶線程，用一個(gè)閉包結(jié)構(gòu)去記錄可達(dá)對(duì)象嗅义，但當(dāng)這個(gè)步驟結(jié)束屏歹，這個(gè)閉包結(jié)構(gòu)并不一定包含所有可達(dá)對(duì)象，因?yàn)橛脩艟€程會(huì)不斷地更新引用域之碗，所以GC線程無法實(shí)時(shí)地分析對(duì)象的可達(dá)性蝙眶，所以這個(gè)算法里會(huì)跟蹤記錄發(fā)生引用更新的地方

并發(fā)標(biāo)記過程占用整個(gè)GC70%-80%的時(shí)間

????????????三. 重新標(biāo)記:修正并發(fā)標(biāo)記期間因用戶程序繼續(xù)運(yùn)作而導(dǎo)致標(biāo)記長(zhǎng)生變動(dòng)的那一部分對(duì)象的標(biāo)記記錄，這個(gè)階段停頓時(shí)間比初始階段稍長(zhǎng)

????????????四. 并發(fā)清除:開啟用戶線程继控，同時(shí)GC線程開始對(duì)未標(biāo)記的區(qū)域作清掃械馆，時(shí)間很長(zhǎng)

????????????優(yōu)點(diǎn): 并發(fā)收集胖眷、低停頓

????????????缺點(diǎn)：

????????????????一. 對(duì)CPU資源敏感

????????????????二. 無法處理浮動(dòng)垃圾

????????????????三. 它使用的回收算法是標(biāo)記-清除算法武通，會(huì)有大量空間碎片產(chǎn)生，當(dāng)然通過參數(shù)-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection可以讓JVM在執(zhí)行完標(biāo)記-清除后再做一次整理

????????????????四. 執(zhí)行過程中的不確定性珊搀，會(huì)存在上一次垃圾回收還沒有執(zhí)行完冶忱，然后垃圾回收又被觸發(fā)的情況，特別是在并發(fā)標(biāo)記和并發(fā)清理時(shí)出現(xiàn)境析，一邊回收囚枪，系統(tǒng)一邊運(yùn)行派诬，也許沒回收完就再次觸發(fā)Full GC，也就是‘concurrent mode failure’,此時(shí)進(jìn)入Stop The Word(停止所有用戶線程)链沼，用Serial Old垃圾收集器來回收

????????相關(guān)參數(shù):

????????????(1)-XX:+UseConcMarkSweepGC:啟用CMS

????????????(2) -XX:ConcGCThread:并發(fā)的GC線程數(shù)

????????????(3) -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:Full GC之后做壓縮整理(減少碎片)

????????????(4) -XX:CMSFullGCBeforeCompaction:多少次Full GC之后壓縮一次默赂，默認(rèn)是0，代表每次Full GC之后都會(huì)壓縮一次

????????????(5) -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction:當(dāng)老年代使用達(dá)到該比例時(shí)會(huì)觸發(fā)Full GC(默認(rèn)是92括勺，這是百分比)

????????????(6) -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly:只是用設(shè)定的回收閥值(-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction設(shè)定的值)缆八，如果不指定，JVM在第一次使用設(shè)定值疾捍，后續(xù)會(huì)自動(dòng)調(diào)整

????????????(7) -XX:+CMSScavengeBeforeRemark:在CMS GC前啟動(dòng)一次minor GC奈辰，目的在于減少老年代對(duì)新生代的引用，降低CMS GC的標(biāo)記階段時(shí)的開銷乱豆，一般CMS的GC好事80%都在標(biāo)記階段

????⑤. G1收集器(-XX:+UseG1GC)

????????????G1:Garbage-Frist奖恰，是一款面向服務(wù)器的收集器，主要針對(duì)配備多顆處理器及大容量?jī)?nèi)存的機(jī)器以及高概率滿足GC挺短時(shí)間要求的同時(shí)宛裕，還具備高吞吐量性能特征

基本特性:

????一. 將堆劃分為多個(gè)大小相等的獨(dú)立區(qū)域(Region瑟啃，JVM最多含有2048個(gè)Region)

????二. 一般Region大小等于堆大小除以2048

????三. 保留了年輕代和老年代的概念，但不再物理隔閡了续滋，他們都是(可以不連續(xù))Region的集合

????四. 默認(rèn)年輕代對(duì)堆內(nèi)存的占比是5%

????五. Region的區(qū)域功能可能會(huì)動(dòng)態(tài)變化翰守，一個(gè)Region可能之前是年輕代，垃圾回收之后又可能變成了老年代

????G1對(duì)大對(duì)象的處理:G1有專門分配大對(duì)象的Region叫Humongous區(qū)疲酌，在G1中蜡峰，大對(duì)象的判定規(guī)則是一個(gè)大對(duì)象超過了一個(gè)Region大小的50%，F(xiàn)ull GC回收該區(qū)對(duì)象

????G1垃圾收集過程

????????一. 初始標(biāo)記(STW):暫停其他所有的線程朗恳，并記錄下GC Root直接引用的對(duì)象湿颅，速度很快

????????二.并發(fā)標(biāo)記:用一個(gè)閉包結(jié)構(gòu)去記錄可達(dá)對(duì)象，跟蹤記錄發(fā)生引用的地方

????????三. 最終標(biāo)記(STW):修正并標(biāo)記期間因用戶程序繼續(xù)運(yùn)作而導(dǎo)致標(biāo)記長(zhǎng)生變動(dòng)的那一部分對(duì)象的標(biāo)記記錄

????????四. 篩選回收(STW):首先對(duì)各個(gè)Region的回收價(jià)值和成本進(jìn)行排序粥诫，根據(jù)用戶所期望的GC停頓時(shí)間(可以用JVM參數(shù)-XX:MaxGCPauseMillis來指定)來制定回收計(jì)劃

????G1垃圾收集分類:

????????(1) Young GC:Young GC并不是說現(xiàn)有的Eden區(qū)放滿了就會(huì)馬上觸發(fā)油航，G1會(huì)計(jì)算下現(xiàn)在Eden區(qū)回收大概要多久時(shí)間，如果回收時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于參數(shù)-XX:MaxGCPauseMillis設(shè)置的值怀浆，那么增加年輕代的Region谊囚，繼續(xù)給新對(duì)象存放，不會(huì)馬上做Young GC执赡，知道下一次Eden區(qū)放滿镰踏，G1計(jì)算回收時(shí)間接近參數(shù)-XX:MaxGCPauseMillis設(shè)置的值，那么就會(huì)觸發(fā)Young GC

????????(2)Mixed GC:不是Full GC沙合，老年代的堆占有率達(dá)到參數(shù)(-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent)設(shè)置的值則會(huì)觸發(fā)奠伪，回收所有的Young和部分Old(根據(jù)期望的GC停頓時(shí)間確定Old區(qū)垃圾收集的優(yōu)先順序)以及大對(duì)象區(qū)

????????(3) Full GC:停止系統(tǒng)程序，然后采用單線程進(jìn)行標(biāo)記，清理和壓縮整理绊率，空閑出來一批Region來供下一次Mixed GC使用谨敛，這個(gè)過程非常耗時(shí)

? 9. 逃逸分析

????JVM三種運(yùn)行模式

????????①.解釋模式(Interpreted Model):只使用解釋器(-Xint強(qiáng)制JVM使用解釋模式)，執(zhí)行一行JVM字節(jié)碼編譯一行為機(jī)器碼

????????②. 編譯模式(Compiled Model):只是用編譯器(-Xcomp JVM使用編譯模式)滤否，先將所有JVM字節(jié)碼一次性編譯為機(jī)器碼脸狸，然后一次性執(zhí)行所有機(jī)器碼

????????③.混合模式(Mixed Model):依然使用解釋模式執(zhí)行代碼，但是對(duì)于一些“熱點(diǎn)”代碼采用編譯模式執(zhí)行,JVM一般采用混合模式執(zhí)行代碼

對(duì)象逃逸分析:就是分析對(duì)象動(dòng)態(tài)作用域藐俺，當(dāng)一個(gè)對(duì)象在方法中被定義后肥惭，它可能被外部方法所引用，例如作為調(diào)用參數(shù)傳遞到其他地方中

(設(shè)置參數(shù):開啟:-XX:+DoEscapeAnalysis 關(guān)閉:-XX:-DoEscapeAnalysis)