JVM運行時內(nèi)存劃分塌计？程序計數(shù)器（PC寄存器）+虛擬機棧+本地方法棧+堆+方法區(qū)+JDK1.7與1.8區(qū)別

JVM運行時內(nèi)存劃分韵丑？

1. 程序計數(shù)器

   1. 字節(jié)碼解釋器通過改變程序計數(shù)器來依次讀取指令，從而實現(xiàn)代碼的流程控制导帝，如：順序執(zhí)行守谓、選擇、循環(huán)您单、異常處理斋荞。

   2. 在多線程的情況下，程序計數(shù)器用于記錄當(dāng)前線程執(zhí)行的位置虐秦，從而當(dāng)線程被切換回來的時候能夠知道該線程上次運行到哪兒了平酿。

   注意：程序計數(shù)器是唯一一個不會出現(xiàn) OutOfMemoryError 的內(nèi)存區(qū)域凤优，它的生命周期隨著線程的創(chuàng)建而創(chuàng)建，隨著線程的結(jié)束而死亡蜈彼。

2. 虛擬機棧

   Java 虛擬機棧也是線程私有的筑辨，它的生命周期和線程相同，描述的是 Java 方法執(zhí)行的內(nèi)存模型幸逆，每次方法調(diào)用的數(shù)據(jù)都是通過棧傳遞的棍辕。

   Java 內(nèi)存可以粗糙的區(qū)分為堆內(nèi)存（Heap）和棧內(nèi)存 (Stack),其中棧就是現(xiàn)在說的虛擬機棧，或者說是虛擬機棧中局部變量表部分还绘。 （實際上痢毒，Java 虛擬機棧是由一個個棧幀組成，而每個棧幀中都擁有：局部變量表蚕甥、操作數(shù)棧哪替、動態(tài)鏈接、方法出口信息菇怀。）

   局部變量表主要存放了編譯期可知的各種數(shù)據(jù)類型（boolean凭舶、byte、char爱沟、short帅霜、int、float呼伸、long身冀、double）、對象引用（reference 類型括享，它不同于對象本身搂根，可能是一個指向?qū)ο笃鹗嫉刂返囊弥羔槪部赡苁侵赶蛞粋€代表對象的句柄或其他與此對象相關(guān)的位置）铃辖。

   Java 虛擬機棧會出現(xiàn)兩種錯誤：StackOverFlowError 和 OutOfMemoryError

   • StackOverFlowError： 若 Java 虛擬機棧的內(nèi)存大小不允許動態(tài)擴展剩愧，那么當(dāng)線程請求棧的深度超過當(dāng)前 Java 虛擬機棧的最大深度的時候，就拋出 StackOverFlowError 錯誤娇斩。

   • OutOfMemoryError： 若 Java 虛擬機堆中沒有空閑內(nèi)存仁卷，并且垃圾回收器也無法提供更多內(nèi)存的話。就會拋出 OutOfMemoryError 錯誤犬第。

   Java 虛擬機棧也是線程私有的锦积，每個線程都有各自的 Java 虛擬機棧，而且隨著線程的創(chuàng)建而創(chuàng)建歉嗓，隨著線程的死亡而死亡丰介。

3. 本地方法棧

   和虛擬機棧所發(fā)揮的作用非常相似，本地方法棧也是線程私有的，區(qū)別是： 虛擬機棧為虛擬機執(zhí)行 Java 方法 （也就是字節(jié)碼）服務(wù)基矮，而本地方法棧則為虛擬機使用到的 Native 方法服務(wù)。 在 HotSpot 虛擬機中和 Java 虛擬機棧合二為一冠场。

   本地方法被執(zhí)行的時候家浇，在本地方法棧也會創(chuàng)建一個棧幀，用于存放該本地方法的局部變量表碴裙、操作數(shù)棧钢悲、動態(tài)鏈接、出口信息舔株。

   方法執(zhí)行完畢后相應(yīng)的棧幀也會出棧并釋放內(nèi)存空間莺琳，也會出現(xiàn) StackOverFlowError 和 OutOfMemoryError 兩種錯誤。

4. 堆

   Java 虛擬機所管理的內(nèi)存中最大的一塊载慈，Java 堆是所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域惭等，在虛擬機啟動時創(chuàng)建。此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對象實例办铡，幾乎所有的對象實例以及數(shù)組都在這里分配內(nèi)存辞做。

   Java 堆是垃圾收集器管理的主要區(qū)域，因此也被稱作GC 堆（Garbage Collected Heap）.從垃圾回收的角度寡具，由于現(xiàn)在收集器基本都采用分代垃圾收集算法秤茅，所以 Java 堆還可以細分為：新生代和老年代。再細致一點有：Eden 空間童叠、From Survivor框喳、To Survivor 空間（新生代劃分）等。進一步劃分的目的是更好地回收內(nèi)存厦坛，或者更快地分配內(nèi)存五垮。（默認的新生代（Young generation）、老年代（Old generation）所占空間比例為 1 : 2 杜秸，默認新生代空間的分配：Eden : From : To = 8 : 1 : 1）

   JDK 8 版本之后方法區(qū)（HotSpot 的永久代）被徹底移除了（JDK1.7 就已經(jīng)開始了）拼余，取而代之是元空間，元空間使用的是直接內(nèi)存亩歹。

   大部分情況匙监，對象都會首先在 Eden 區(qū)域分配，在一次新生代垃圾回收后小作，如果對象還存活亭姥，則會進入 s0 或者 s1，并且對象的年齡還會加 1(Eden 區(qū)->Survivor 區(qū)后對象的初始年齡變?yōu)?1)顾稀，當(dāng)它的年齡增加到一定程度（默認為 15 歲）达罗，就會被晉升到老年代中。對象晉升到老年代的年齡閾值，可以通過參數(shù) -XX:MaxTenuringThreshold 來設(shè)置粮揉。

   堆這里最容易出現(xiàn)的就是 OutOfMemoryError 錯誤巡李，并且出現(xiàn)這種錯誤之后的表現(xiàn)形式還會有幾種，比如：

   1. OutOfMemoryError: GC Overhead Limit Exceeded ： 當(dāng)JVM花太多時間執(zhí)行垃圾回收并且只能回收很少的堆空間時扶认，就會發(fā)生此錯誤侨拦。

   2. java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space :假如在創(chuàng)建新的對象時, 堆內(nèi)存中的空間不足以存放新創(chuàng)建的對象, 就會引發(fā)java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 錯誤。(和本機物理內(nèi)存無關(guān)辐宾，和你配置的內(nèi)存大小有關(guān)狱从！)

   3. ......

5. 方法區(qū)

   方法區(qū)與 Java 堆一樣，是各個線程共享的內(nèi)存區(qū)域叠纹，它用于存儲已被虛擬機加載的類信息季研、常量、靜態(tài)變量誉察、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)与涡。雖然 Java 虛擬機規(guī)范把方法區(qū)描述為堆的一個邏輯部分，但是它卻有一個別名叫做 Non-Heap（非堆）持偏，目的應(yīng)該是與 Java 堆區(qū)分開來递沪。

   方法區(qū)也被稱為永久代。方法區(qū)和永久代的關(guān)系很像 Java 中接口和類的關(guān)系综液，方法區(qū)是標準款慨，而永久代是方法區(qū)的實現(xiàn)

   相對而言，垃圾收集行為在這個區(qū)域是比較少出現(xiàn)的谬莹，但并非數(shù)據(jù)進入方法區(qū)后就“永久存在”了檩奠。

   JDK 1.8 的時候，方法區(qū)（HotSpot 的永久代）被徹底移除了（JDK1.7 就已經(jīng)開始了）附帽，取而代之是元空間埠戳，元空間使用的是直接內(nèi)存。

堆內(nèi)存分配策略

內(nèi)存分配策略主要有以下幾點：

• 對象優(yōu)先分配在Eden區(qū)蕉扮，如果Eden區(qū)沒有足夠的空間進行分配時整胃，虛擬機執(zhí)行一次MinorGC。

• 大對象直接進入老年代（需要大量連續(xù)內(nèi)存空間的對象）喳钟。這樣做的目的是避免在Eden區(qū)和兩個Survivor區(qū)之間發(fā)生大量的內(nèi)存拷貝（新生代采用復(fù)制算法收集內(nèi)存）屁使。

• 長期存活的對象進入老年代。虛擬機為每個對象定義了一個年齡（Age Count）計數(shù)器奔则，如果對象經(jīng)過了1次Minor GC那么對象會進入Survivor區(qū)蛮寂，之后每經(jīng)過一次Minor GC那么對象的年齡加1，直到達到閥值（默認15次）易茬，對象進入老年區(qū)酬蹋。

• 動態(tài)判斷對象的年齡。如果Survivor區(qū)中相同年齡的所有對象大小的總和大于Survivor空間的一半，年齡大于或等于該年齡的對象可以直接進入老年代范抓。

• 空間分配擔(dān)保骄恶。每次進行Minor GC時，JVM會計算Survivor區(qū)移至老年區(qū)的對象的平均大小匕垫，如果這個值大于老年區(qū)的剩余值大小則進行一次Full GC僧鲁，如果小于檢查HandlePromotionFailure設(shè)置，如果true則只進行Monitor GC,如果false則進行Full GC年缎。

GC垃圾回收機制

分代垃圾回收

• Minor GC：用于清理新生代（Eden）區(qū)域悔捶，Eden區(qū)滿了就會觸發(fā)一次Minor GC铃慷，清理無用對象单芜，將有用對象復(fù)制到"Survivor1"，"Survivor2"區(qū)中（這兩個區(qū)犁柜，大小空間相同洲鸠，同一時刻Survivor1和Survivor2只有一個在用一個為空）。

• Major GC：用于清理老年代區(qū)域馋缅。

• Full GC：用于清理新生代扒腕，老年代區(qū)域，成本較高萤悴，會對系統(tǒng)性能產(chǎn)生影響瘾腰。

Java 中的堆也是 GC 收集垃圾的主要區(qū)域。GC 主要分為兩種：Minor GC覆履、FullGC ( 或稱為 Major GC )蹋盆。

Minor GC

Minor GC 是發(fā)生在新生代中的垃圾收集動作，所采用的是復(fù)制算法硝全。

當(dāng)對象在 Eden ( 包括一個 Survivor 區(qū)域栖雾，這里假設(shè)是 from 區(qū)域 ) 出生后，在經(jīng)過一次 Minor GC 后伟众，如果對象還存活析藕，并且能夠被另外一塊 Survivor 區(qū)域所容納( 上面已經(jīng)假設(shè)為 from 區(qū)域，這里應(yīng)為 to 區(qū)域凳厢，即 to 區(qū)域有足夠的內(nèi)存空間來存儲 Eden 和 from 區(qū)域中存活的對象 )账胧，則使用復(fù)制算法將這些仍然還存活的對象復(fù)制到另外一塊 Survivor 區(qū)域 ( 即 to 區(qū)域 ) 中，然后清理所使用過的 Eden 以及 Survivor 區(qū)域 ( 即from 區(qū)域 )先紫，并且將這些對象的年齡設(shè)置為1找爱，以后對象在 Survivor 區(qū)每熬過一次 Minor GC，就將對象的年齡 + 1泡孩，當(dāng)對象的年齡達到某個值時 ( 默認是 15 歲车摄，可以通過參數(shù) -XX:MaxTenuringThreshold 來設(shè)定)，這些對象就會成為老年代。但這也不是一定的吮播，對于一些較大的對象 ( 即需要分配一塊較大的連續(xù)內(nèi)存空間 ) 則是直接進入到老年代变屁。

Full GC

Full GC 是發(fā)生在老年代的垃圾收集動作，所采用的是標記-清除算法或標記-整理算法意狠。

現(xiàn)實的生活中粟关，老年代的人通常會比新生代的人"早死"。堆內(nèi)存中的老年代(Old)不同于這個环戈，老年代里面的對象闷板，幾乎個個都是在 Survivor 區(qū)域中熬過來的，它們是不會那么容易就 "死掉" 了的院塞。因此遮晚，Full GC 發(fā)生的次數(shù)不會有 Minor GC 那么頻繁，并且做一次 Full GC 要比進行一次 Minor GC 的時間更長拦止。

另外县遣，標記-清除算法收集垃圾的時候會產(chǎn)生許多的內(nèi)存碎片 ( 即不連續(xù)的內(nèi)存空間 )，此后需要為較大的對象

分配內(nèi)存空間時汹族，若無法找到足夠的連續(xù)的內(nèi)存空間萧求，就會提前觸發(fā)一次 GC 的收集動作。

Major GC

發(fā)生在永久代（方法區(qū)）顶瞒，這個區(qū)域不是用于存儲那些從老年代存活下來的對象夸政，這個區(qū)域也可能發(fā)生GC。只不過在這個區(qū)域發(fā)生GC的條件非常嚴苛榴徐，必須符合以下三種條件才會被回收：

1. 所有實例被回收

2. 加載該類的ClassLoader 被回收

3. Class 對象無法通過任何途徑訪問（包括反射）

對象如何從新生代進入老年代守问？

大對象直接進入老年代

大對象是指需要大量連續(xù)內(nèi)存空間的對象，例如很長的字符串以及數(shù)組箕速。 虛擬機設(shè)置了一個-XX:PretenureSizeThreshold參數(shù)酪碘，令大于這個設(shè)置的對象直接在老年代分配。目的就是為了防止大對象在Eden空間和Survivor空間來回大量復(fù)制盐茎。

長期存活的對象進入老年代

虛擬機給每個對象定義了一個對象年齡(Age)計數(shù)器兴垦，如果對象在Eden區(qū)出生并經(jīng)過第一次Mintor GC后仍然存活，并且能被Survivor接納字柠，并被移動到Survivor空間上探越，那么該對象年齡將被設(shè)置為1。對象在Survivor區(qū)中每熬過一次Minor GC,年齡就加一窑业，當(dāng)他的年齡增加到一定程度钦幔，就會被移動到老年代（年齡值默認為15）。對象晉升老年代的閾值可以通過-XX:MaxTenuringThreshold設(shè)置常柄。

動態(tài)年齡判斷并進入老年代

為了更好的適應(yīng)不同程序的內(nèi)存狀況鲤氢，虛擬機并不是永遠要求對象的年齡必須達到MaxTenuringThreshold才會晉升到老年代搀擂。如果在Survivor空間中相同年齡的所有對象大小的總和大于Survivor空間的一半，年齡大于或等于該年齡的對象就可以直接進入老年代卷玉，無需達到MaxTensuringThreshold的要求年齡哨颂。

Full GC觸發(fā)條件

Minor GC觸發(fā)條件

當(dāng)Eden區(qū)滿時，觸發(fā)Minor GC相种。

Full GC觸發(fā)條件：

1. System.gc()方法的調(diào)用

此方法的調(diào)用是建議JVM進行Full GC,雖然只是建議而非一定,但很多情況下它會觸發(fā) Full GC,從而增加Full GC的頻率,也即增加了間歇性停頓的次數(shù)威恼。強烈影響系建議能不使用此方法就別使用，讓虛擬機自己去管理它的內(nèi)存寝并，可通過通過-XX:+ DisableExplicitGC來禁止RMI（Java遠程方法調(diào)用）調(diào)用System.gc箫措。

2. 老年代空間不足

舊生代空間只有在新生代對象轉(zhuǎn)入及創(chuàng)建為大對象、大數(shù)組時才會出現(xiàn)不足的現(xiàn)象衬潦，當(dāng)執(zhí)行Full GC后空間仍然不足斤蔓，則拋出如下錯誤： java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 為避免以上兩種狀況引起的FullGC，調(diào)優(yōu)時應(yīng)盡量做到讓對象在Minor GC階段被回收别渔、讓對象在新生代多存活一段時間及不要創(chuàng)建過大的對象及數(shù)組附迷。

3. 方法區(qū)空間不足

JVM規(guī)范中運行時數(shù)據(jù)區(qū)域中的方法區(qū)惧互，在HotSpot虛擬機中又被習(xí)慣稱為永生代或者永生區(qū)哎媚，Permanet Generation中存放的為一些class的信息、常量喊儡、靜態(tài)變量等數(shù)據(jù)拨与，當(dāng)系統(tǒng)中要加載的類、反射的類和調(diào)用的方法較多時艾猜，Permanet Generation可能會被占滿买喧，在未配置為采用CMS GC的情況下也會執(zhí)行Full GC。如果經(jīng)過Full GC仍然回收不了匆赃，那么JVM會拋出如下錯誤信息： java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space 為避免Perm Gen占滿造成Full GC現(xiàn)象淤毛，可采用的方法為增大Perm Gen空間或轉(zhuǎn)為使用CMS GC。

4. 通過Minor GC后進入老年代的平均大小大于老年代的可用內(nèi)存

如果發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)說之前Minor GC的平均晉升大小比目前old gen剩余的空間大算柳，則不會觸發(fā)Minor GC而是轉(zhuǎn)為觸發(fā)full GC

5. 由Eden區(qū)低淡、From Space區(qū)向To Space區(qū)復(fù)制時，對象大小大于To Space可用內(nèi)存瞬项，則把該對象轉(zhuǎn)存到老年代蔗蹋，且老年代的可用內(nèi)存小于該對象大小

如何判斷對象是否存活？回收對象的兩次標記過程囱淋。

1. 引用計數(shù)法：

   給 Java 對象添加一個引用計數(shù)器猪杭，每當(dāng)有一個地方引用它時，計數(shù)器 +1妥衣；引用失效則 -1皂吮，當(dāng)計數(shù)器不為 0 時戒傻，判斷該對象存活；否則判斷為死亡（計數(shù)器 = 0）蜂筹。

   優(yōu)點：

   • 實現(xiàn)簡單

   • 判斷高效

   缺點：

   • 無法解決對象間相互循環(huán)引用 的問題（即該算法存在判斷邏輯的漏洞）

2. 引用鏈法（可達性分析法）：

   將一系列的 GC Roots 對象作為起點稠鼻，從這些起點開始向下搜索。

   • 可作為 GC Root 的對象有： 1.Java虛擬機棧（棧幀的本地變量表）中引用的對象 2.本地方法棧 中 JNI引用對象 3.方法區(qū) 中常量狂票、類靜態(tài)屬性引用的對象

   • 向下搜索的路徑 = 引用鏈

   當(dāng)一個對象到 GC Roots 沒有任何引用鏈相連時候齿，則判斷該對象不可達

   沒有任何引用鏈相連 = GC Root到對象不可達 = 對象不可用

   特別注意：

   • 可達性分析 僅僅只是判斷對象是否可達，但還不足以判斷對象是否存活 / 死亡

   • 當(dāng)在 可達性分析 中判斷不可達的對象闺属，只是“被判刑” = 還沒真正死亡

   不可達對象會被放在”即將回收“的集合里慌盯。

   • 要判斷一個對象真正死亡，還需要經(jīng)歷兩個階段：

     1. 第一次標記 & 篩選

     2. 第二次標記 & 篩選

   第一次標記 & 篩選

   • 對象 在 可達性分析中 被判斷為不可達后掂器，會被第一次標記 & 準備被篩選

   a. 不篩選：繼續(xù)留在 ”即將回收“的集合里亚皂，等待回收； b. 篩選：從 ”即將回收“的集合取出

   • 篩選的標準：該對象是否有必要執(zhí)行 finalize( )方法

     1. 若有必要執(zhí)行（人為設(shè)置）国瓮，則篩選出來灭必，進入下一階段（第二次標記 & 篩選）；

     2. 若沒必要執(zhí)行乃摹，判斷該對象死亡禁漓，不篩選 并等待回收

   當(dāng)對象無 finalize()方法 或 finalize()已被虛擬機調(diào)用過，則視為“沒必要執(zhí)行”

   第二次標記 & 篩選

   當(dāng)對象經(jīng)過了第一次的標記 & 篩選孵睬，會被進行第二次標記 & 準備被進行 篩選

   該對象會被放到一個 F-Queue 隊列中播歼，并由 虛擬機自動建立、優(yōu)先級低的Finalizer 線程去執(zhí)行 隊列中該對象的finalize()

   1. finalize()只會被執(zhí)行一次

   2. 但并不承諾等待finalize()運行結(jié)束掰读。這是為了防止 finalize()執(zhí)行緩慢 / 停止 使得 F-Queue隊列其他對象永久等待秘狞。

   篩選標準：

   在執(zhí)行finalize()過程中，若對象依然沒與引用鏈上的GC Roots 直接關(guān)聯(lián) 或 間接關(guān)聯(lián)（即關(guān)聯(lián)上與GC Roots 關(guān)聯(lián)的對象）蹈集，那么該對象將被判斷死亡烁试，不篩選（留在”即將回收“集合里） 并 等待回收

垃圾回收算法以及垃圾回收器介紹，尤其是G1和CMS的優(yōu)缺點

垃圾回收流程拢肆。

1. 新建的對象减响，大部分存儲在Eden中

2. 當(dāng)Eden內(nèi)存不夠，就進行Minor GC釋放掉不活躍對象善榛；然后將部分活躍對象復(fù)制到Survivor中（如Survivor1）辩蛋，同時清空Eden區(qū)

3. 當(dāng)Eden區(qū)再次滿了，將Survivor1中不能清空的對象存放到另一個Survivor中（如Survivor2）移盆，同時將Eden區(qū)中的不能清空的對象悼院，復(fù)制到Survivor1，同時清空Eden區(qū)

4. 重復(fù)多次（默認15次）：Survivor中沒有被清理的對象就會復(fù)制到老年區(qū)（Old）

5. 當(dāng)Old達到一定比例咒循，則會觸發(fā)Major GC釋放老年代

6. 當(dāng)Old區(qū)滿了据途，則觸發(fā)一個一次完整的垃圾回收（Full GC）

7. 如果內(nèi)存還是不夠绞愚，JVM會拋出內(nèi)存不足，發(fā)生oom颖医，內(nèi)存泄漏位衩。

垃圾回收算法

1. Mark-Sweep（標記-清除）算法

   這是最基礎(chǔ)的垃圾回收算法，之所以說它是最基礎(chǔ)的是因為它最容易實現(xiàn)熔萧，思想也是最簡單的糖驴。標記-清除算法分為兩個階段：標記階段和清除階段。標記階段的任務(wù)是標記出所有需要被回收的對象佛致，清除階段就是回收被標記的對象所占用的空間贮缕。

   這一算法有一個比較嚴重的問題就是容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片，碎片太多可能會導(dǎo)致后續(xù)過程中需要為大對象分配空間時無法找到足夠的空間而提前觸發(fā)新的一次垃圾收集動作俺榆。

2. Copying（復(fù)制）算法

   為了解決Mark-Sweep算法的缺陷感昼，Copying算法就被提了出來。它將可用內(nèi)存按容量劃分為大小相等的兩塊罐脊，每次只使用其中的一塊定嗓。當(dāng)這一塊的內(nèi)存用完了，就將還存活著的對象復(fù)制到另外一塊上面萍桌，然后再把已使用的內(nèi)存空間一次清理掉宵溅，這樣一來就不容易出現(xiàn)內(nèi)存碎片的問題。

   Copying算法的效率跟存活對象的數(shù)目多少有很大的關(guān)系梗夸，如果存活對象很多层玲，那么Copying算法的效率將會大大降低号醉。

3. 為了解決Copying算法的缺陷反症，充分利用內(nèi)存空間，提出了Mark-Compact算法畔派。該算法標記階段和Mark-Sweep一樣铅碍，但是在完成標記之后，它不是直接清理可回收對象线椰，而是將存活對象都向一端移動胞谈，然后清理掉端邊界以外的內(nèi)存。

4. 分代收集算法是目前大部分JVM的垃圾收集器采用的算法憨愉。它的核心思想是根據(jù)對象存活的生命周期將內(nèi)存劃分為若干個不同的區(qū)域烦绳。一般情況下將堆區(qū)劃分為老年代（Tenured Generation）和新生代（Young Generation），老年代的特點是每次垃圾收集時只有少量對象需要被回收配紫，而新生代的特點是每次垃圾回收時都有大量的對象需要被回收径密，那么就可以根據(jù)不同代的特點采取最適合的收集算法。

   目前大部分垃圾收集器對于新生代都采取復(fù)制算法躺孝，因為新生代中每次垃圾回收都要回收大部分對象享扔，也就是說需要復(fù)制的操作次數(shù)較少底桂，但是實際中并不是按照1：1的比例來劃分新生代的空間的，一般來說是將新生代劃分為一塊較大的Eden空間和兩塊較小的Survivor空間惧眠，每次使用Eden空間和其中的一塊Survivor空間籽懦，當(dāng)進行回收時，將Eden和Survivor中還存活的對象復(fù)制到另一塊Survivor空間中氛魁，然后清理掉Eden和剛才使用過的Survivor空間暮顺。

   而由于老年代的特點是每次回收都只回收少量對象，一般使用的是標記-整理算法（壓縮法）（或者標記-清除算法）秀存。

垃圾回收器

1. Serial/Serial Old收集器 是最基本最古老的收集器拖云，它是一個單線程收集器，并且在它進行垃圾收集時应又，必須暫停所有用戶線程宙项。Serial收集器是針對新生代的收集器，采用的是Copying算法株扛，Serial Old收集器是針對老年代的收集器尤筐，采用的是Mark-Compact算法。它的優(yōu)點是實現(xiàn)簡單高效洞就，但是缺點是會給用戶帶來停頓盆繁。

2. ParNew收集器 是Serial收集器的多線程版本，使用多個線程進行垃圾收集旬蟋。

3. Parallel Scavenge收集器 是一個新生代的多線程收集器（并行收集器）油昂，它在回收期間不需要暫停其他用戶線程，其采用的是Copying算法倾贰，該收集器與前兩個收集器有所不同冕碟，它主要是為了達到一個可控的吞吐量。

4. Parallel Old收集器 是Parallel Scavenge收集器的老年代版本（并行收集器）匆浙，使用多線程和Mark-Compact算法安寺。

5. CMS（Current Mark Sweep）收集器 是一種以獲取最短回收停頓時間為目標的收集器，它是一種并發(fā)收集器首尼，采用的是Mark-Sweep算法挑庶。

6. G1收集器 是當(dāng)今收集器技術(shù)發(fā)展最前沿的成果，它是一款面向服務(wù)端應(yīng)用的收集器软能，它能充分利用多CPU迎捺、多核環(huán)境。因此它是一款并行與并發(fā)收集器查排，并且它能建立可預(yù)測的停頓時間模型凳枝。

G1和CMS的優(yōu)缺點

CMS是一款優(yōu)秀的收集器，它的主要優(yōu)點是：并發(fā)收集雹嗦、低停頓范舀，但他有以下3個明顯的缺點：

優(yōu)點：并發(fā)收集合是，低停頓

理由： 由于在整個過程和中最耗時的并發(fā)標記和 并發(fā)清除過程收集器程序都可以和用戶線程一起工作，所以總體來說锭环，Cms收集器的內(nèi)存回收過程是與用戶線程一起并發(fā)執(zhí)行的

缺點：

1.CMS收集器對CPU資源非常敏感

在并發(fā)階段聪全，雖然不會導(dǎo)致用戶線程停頓，但是會因為占用了一部分線程使應(yīng)用程序變慢辅辩，總吞吐量會降低难礼，為了解決這種情況，虛擬機提供了一種“增量式并發(fā)收集器”

的CMS收集器變種玫锋， 就是在并發(fā)標記和并發(fā)清除的時候讓GC線程和用戶線程交替運行蛾茉，盡量減少GC 線程獨占資源的時間，這樣整個垃圾收集的過程會變長撩鹿，但是對用戶程序的影響會減少谦炬。（效果不明顯，不推薦）

\2. CMS處理器無法處理浮動垃圾

CMS在并發(fā)清理階段線程還在運行节沦， 伴隨著程序的運行自然也會產(chǎn)生新的垃圾键思，這一部分垃圾產(chǎn)生在標記過程之后，CMS無法再當(dāng)次過程中處理甫贯，所以只有等到下次gc時候在清理掉吼鳞，這一部分垃圾就稱作“浮動垃圾” ，

\3. CMS是基于“標記--清除”算法實現(xiàn)的叫搁，所以在收集結(jié)束的時候會有大量的空間碎片產(chǎn)生赔桌。空間碎片太多的時候渴逻，將會給大對象的分配帶來很大的麻煩疾党，往往會出現(xiàn)老年代還有很大的空間剩余，但是無法找到足夠大的連續(xù)空間來分配當(dāng)前對象的裸卫，只能提前觸發(fā) full gc仿贬。

為了解決這個問題，CMS提供了一個開關(guān)參數(shù)墓贿，用于在CMS頂不住要進行full gc的時候開啟內(nèi)存碎片的合并整理過程，內(nèi)存整理的過程是無法并發(fā)的蜓氨，空間碎片沒有了聋袋，但是停頓的時間變長了

與其他GC收集器相比，G1具備如下特點：

1穴吹、并行于并發(fā)：G1能充分利用CPU幽勒、多核環(huán)境下的硬件優(yōu)勢，使用多個CPU（CPU或者CPU核心）來縮短stop-The-World停頓時間港令。部分其他收集器原本需要停頓Java線程執(zhí)行的GC動作啥容，G1收集器仍然可以通過并發(fā)的方式讓java程序繼續(xù)執(zhí)行锈颗。

2、分代收集：雖然G1可以不需要其他收集器配合就能獨立管理整個GC堆咪惠，但是還是保留了分代的概念击吱。它能夠采用不同的方式去處理新創(chuàng)建的對象和已經(jīng)存活了一段時間，熬過多次GC的舊對象以獲取更好的收集效果遥昧。

3覆醇、空間整合：與CMS的“標記--清理”算法不同，G1從整體來看是基于“標記整理”算法實現(xiàn)的收集器炭臭；從局部上來看是基于“復(fù)制”算法實現(xiàn)的永脓。

4、可預(yù)測的停頓：這是G1相對于CMS的另一個大優(yōu)勢鞋仍，降低停頓時間是G1和ＣＭＳ共同的關(guān)注點常摧，但Ｇ１除了追求低停頓外，還能建立可預(yù)測的停頓時間模型威创，能讓使用者明確指定在一個長度為M毫秒的時間片段內(nèi)

創(chuàng)建一個對象的步驟

1. 檢測類是否被加載：

   當(dāng)虛擬機執(zhí)行到new時排宰，會先去常量池中查找這個類的符號引用。如果能找到符號引用那婉，說明此類已經(jīng)被加載到方法區(qū)（方法區(qū)存儲虛擬機已經(jīng)加載的類的信息）板甘，可以繼續(xù)執(zhí)行；如果找不到符號引用详炬，就會使用類加載器執(zhí)行類的加載過程盐类，類加載完成后繼續(xù)執(zhí)行。

2. 為對象分配內(nèi)存：

   類加載完成以后呛谜，虛擬機就開始為對象分配內(nèi)存在跳，此時所需內(nèi)存的大小就已經(jīng)確定了。只需要在堆上分配所需要的內(nèi)存即可隐岛。

   具體的分配內(nèi)存有兩種情況：第一種情況是內(nèi)存空間絕對規(guī)整猫妙，第二種情況是內(nèi)存空間是不連續(xù)的。

   • 對于內(nèi)存絕對規(guī)整的情況相對簡單一些聚凹，虛擬機只需要在被占用的內(nèi)存和可用空間之間移動指針即可割坠，這種方式被稱為指針碰撞。

   • 對于內(nèi)存不規(guī)整的情況稍微復(fù)雜一點妒牙，這時候虛擬機需要維護一個列表彼哼，來記錄哪些內(nèi)存是可用的。分配內(nèi)存的時候需要找到一個可用的內(nèi)存空間湘今，然后在列表上記錄下已被分配敢朱，這種方式成為空閑列表。

   分配內(nèi)存的時候也需要考慮線程安全問題，有兩種解決方案：

   • 第一種是采用同步的辦法拴签，使用CAS來保證操作的原子性孝常。

   • 另一種是每個線程分配內(nèi)存都在自己的空間內(nèi)進行，即是每個線程都在堆中預(yù)先分配一小塊內(nèi)存蚓哩，稱為本地線程分配緩沖（TLAB）构灸，分配內(nèi)存的時候再TLAB上分配，互不干擾杖剪。

3. 為分配的內(nèi)存空間初始化零值：

   對象的內(nèi)存分配完成后冻押，還需要將對象的內(nèi)存空間都初始化為零值，這樣能保證對象即使沒有賦初值盛嘿，也可以直接使用

4. 對對象進行其他設(shè)置：（設(shè)置對象頭）

   分配完內(nèi)存空間洛巢，初始化零值之后，虛擬機還需要對對象進行其他必要的設(shè)置次兆，設(shè)置的地方都在對象頭中稿茉，包括這個對象所屬的類，類的元數(shù)據(jù)信息芥炭，對象的hashcode漓库，GC分代年齡等信息。這些信息存放在對象頭中园蝠。 另外渺蒿，根據(jù)虛擬機當(dāng)前運行狀態(tài)的不同，如是否啟用偏向鎖等彪薛，對象頭會有不同的設(shè)置方式茂装。

5. 執(zhí)行 init 方法：

   執(zhí)行完上面的步驟之后，在虛擬機里這個對象就算創(chuàng)建成功了善延，但是對于Java程序來說還需要執(zhí)行init方法才算真正的創(chuàng)建完成少态，因為這個時候?qū)ο笾皇潜怀跏蓟阒盗耍€沒有真正的去根據(jù)程序中的代碼分配初始值，調(diào)用了init方法之后，這個對象才真正能使用语卤。

到此為止一個對象就產(chǎn)生了，這就是new關(guān)鍵字創(chuàng)建對象的過程送浊。

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詳細介紹類加載過程

Class 文件需要加載到虛擬機中之后才能運行和使用，那么虛擬機是如何加載這些 Class 文件呢？

系統(tǒng)加載 Class 類型的文件主要三步:加載->連接->初始化。連接過程又可分為三步:驗證->準備->解析为肮。

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加載

類加載過程的第一步，主要完成下面3件事情：

1. 通過全類名獲取定義此類的二進制字節(jié)流

2. 將字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為方法區(qū)的運行時數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3. 在內(nèi)存中生成一個代表該類的 Class 對象肤京，作為方法區(qū)這些數(shù)據(jù)的訪問入口

驗證

檢查加載到的class文件的正確性

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準備

準備階段是正式為類變量分配內(nèi)存并設(shè)置類變量初始值的階段，這些內(nèi)存都將在方法區(qū)中分配。

要注意的點：

1. 這時候進行內(nèi)存分配的僅包括類變量（static）忘分，而不包括實例變量棋枕，實例變量會在對象實例化時隨著對象一塊分配在 Java 堆中。

2. 這里所設(shè)置的初始值"通常情況"下是數(shù)據(jù)類型默認的零值（如0妒峦、0L重斑、null、false等）肯骇，比如我們定義了public static int value=111 窥浪，那么 value 變量在準備階段的初始值就是 0 而不是111（初始化階段才會賦值）。特殊情況：比如給 value 變量加上了 fianl 關(guān)鍵字public static final int value=111 笛丙，那么準備階段 value 的值就被賦值為 111漾脂。

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解析

解析階段是虛擬機將常量池內(nèi)的符號引用替換為直接引用的過程。也就是得到類或者字段胚鸯、方法在內(nèi)存中的指針或者偏移量骨稿。

符號引用就理解為一個標示，而直接引用直接指向內(nèi)存中的地址姜钳。

解析動作主要針對類或接口坦冠、字段、類方法哥桥、接口方法辙浑、方法類型、方法句柄和調(diào)用限定符7類符號引用進行拟糕。

初始化

類加載的最后一步判呕，是真正執(zhí)行類中定義的 Java 程序代碼(字節(jié)碼)，初始化階段是執(zhí)行類構(gòu)造器 <clinit> ()方法的過程已卸。

雙親委派機制佛玄，使用這個機制的好處？破壞雙親委派機制的場景累澡？如何破壞梦抢？

雙親委派機制

每一個類都有一個對應(yīng)它的類加載器。系統(tǒng)中的 ClassLoder 在協(xié)同工作的時候會默認使用雙親委派機制愧哟。即在類加載的時候奥吩，系統(tǒng)會首先判斷當(dāng)前類是否被加載過。已經(jīng)被加載的類會直接返回蕊梧，否則它才會嘗試加載霞赫。加載的時候，首先會把該請求委派該父類加載器的 loadClass() 處理肥矢，因此所有的請求最終都應(yīng)該傳送到頂層的啟動類加載器 BootstrapClassLoader 中端衰。當(dāng)父類加載器無法處理時叠洗，才由自己來處理。當(dāng)父類加載器為null時旅东，會使用啟動類加載器 BootstrapClassLoader 作為父類加載器灭抑。

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注意：其實這個雙親翻譯的容易讓別人誤解，我們一般理解的雙親都是父母抵代，這里的雙親更多地表達的是“父母這一輩”的人而已腾节，并不是說真的有一個 Mother ClassLoader 和一個 Father ClassLoader 。另外荤牍，類加載器之間的“父子”關(guān)系也不是通過繼承來體現(xiàn)的案腺，是由“優(yōu)先級”來決定。

雙親加載機制的好處

1. 隔離：不同類型的類由不同的類加載器進行加載康吵，互不干預(yù)劈榨；

2. 分級：加載的繼承關(guān)系體現(xiàn)了 分級的關(guān)系模型；

3. 安全：核心類 由 bootstrap class loader加載涎才，不會被輕易替換/篡改鞋既；

4. 加載：無重復(fù)加載，默認使用父類加載的類耍铜；

5. 工程：簡單邑闺、易懂、可維護棕兼，并且很容易擴展出自己的類加載器陡舅；

破壞雙親委派機制的場景？如何破壞伴挚？

雙親委派模型的作用：保證JDK核心類的優(yōu)先加載靶衍；

如何破壞：

1. 自定義類加載器，重寫loadClass方法茎芋；

2. 使用線程上下文類加載器

破壞的場景：參照https://www.pianshen.com/article/4541600181/

了解下tomcat的類加載機制

Tomcat的類加載機制是違反了雙親委托原則的颅眶，對于一些未加載的非基礎(chǔ)類(Object,String等)，各個web應(yīng)用自己的類加載器(WebAppClassLoader)會優(yōu)先加載田弥，加載不到時再交給commonClassLoader走雙親委托涛酗。

雙親委派模型要求除了頂層的啟動類加載器之外，其余的類加載器都應(yīng)當(dāng)由自己的父類加載器加載偷厦。

tomcat不遵循雙親委派機制商叹，只是自定義的classLoader順序不同，但頂層還是相同的只泼，還是要去頂層請求classloader.

JVM性能調(diào)優(yōu)剖笙，常用命令，以及工具

性能調(diào)優(yōu)

• 線程池：解決用戶響應(yīng)時間長的問題

• 連接池

• JVM啟動參數(shù)：調(diào)整各代的內(nèi)存比例和垃圾回收算法请唱，提高吞吐量

• 程序算法：改進程序邏輯算法提高性能

具體參照：https://www.cnblogs.com/csniper/p/5592593.html

本章可參考：https://www.zhihu.com/question/28477388/answer/2247519738