JVM总结
1. 内存结构
线程私有区
程序计算器
- 作用：是一块较小的内存空间，存储的是当前线程所执行的字节码文件的序号
- 特点：线程私有，不会出现内存空间溢出
虚拟机栈
虚拟机栈是管理JAVA方法执行的内存模型，每个方法执行时都会创建一个当前栈桢，在当前栈桢里面存储方法的局部变量表,操作数栈，动态链接方法，返回值，返回地址等信息，栈大小决定了方法调用的可达深度（递归多少层，嵌套调用多少层其他方法，在idea中，-Xss参数可以设置虚拟机栈的大小）
- 是线程私有的
- 局部变量表存放了编译期可知的所有基本数据类型（byte,short,int,long,float,double,boolean,char），以及对象引用
- 栈太小或者方法调用过深都将抛出StackOverFlowError异常
本地方法栈
为本地语言服务的栈，Native方法服务
线程共享区
堆内存
存放对象实例的区域，对象，数组，以及常量池（从java7开始常量池也会使用堆内存）
堆内存从GC角度可以分为：新生类(Eden区，From Survision区和To Survision区)，老年代，永久代（在Java8的时候被移除了）
特点：是线程贡献，需要考虑线程安全问题，同时会产生内存溢出问题
-Xms 设置最小堆内存大小（不能小于1024K）
-Xmx:设置最大堆内存大小（不能小于1024K）
方法区
用于存储已被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后代码等数据
特点：
- 是一块线程共享的内存区域
- 方法区的大小决定了系统可以保存多少个类，如果系统定义了太多的类，导致方法区溢出，虚拟机同样会抛出内存溢出的错误
- 现在说的方法区一般是指元数据区(元空间Metaspace，java8的时候添加的),如果不指定大小，默认情况下，虚拟机会耗尽系统的可用内存
堆栈的区别
- 存储的东西不同，栈内存存储局部变量和方法调用，而堆内存存储对象，包括成员变量，局部变量，还有类变量
- 共享不同，栈内存是线程私有的，堆内存是所有线程共有的
- 异常错误不同：栈空间不足：java.lang.StackOverFlowError，堆空间不足：java.lang.OutOfMemoryError。
- 大小不同，栈空间小于堆空间
获取堆内存数据
java.lang.Runtime类中包含了与内存先关的方法
获取剩余空间的的字节数：Runtime.freeMemory()
获取总内存的字节数：Runtime.totalMenory()
2. 垃圾回收
垃圾回收机制
在Java中，程序员不需要显示的去释放一个对象的内存，而是由虚拟机自动去执行，在JVM中，有一个垃圾回收线程，他是低优先级的，在正常情况下是不会执行的，只有在虚拟机空闲或者在堆内存不足时才会触发执行，扫描那些被视为垃圾的对象，将他们添加到回收的集合中进行回收，也可以进行手动回收，通过System.gc(),通知GC运行
垃圾回收算法
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标记清除法
标记出所有需要回收的对象，在标记完成后，统一回收的被标记的对象
优点：速度比较快
缺点：会产生内存碎片，碎片过多，仍会使得连续空间变少
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标记整理
标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一进行整理，将存活对象进行一端移动，减少内存碎片，效率相对较低
优点：无内存碎片
缺点：效率较低
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复制算法
开辟两份大小相等的空间，一份空间始终空着，垃圾回收时将存活对象拷贝进空闲时间
优点:无内存碎片
缺点:占用空间多
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分代回收
根据对象的存活周期不同，将对象划分为几块，比如堆内存的新生代和老年代，然后根据各个年代的特点采用最合适的算法进行回收；
新生代对象的存活时间比较短，因此使用的是复制算法，老年代对象存活的时间比较长，因此使用的是标记清除或者标记整理
分代垃圾回收的过程
分代垃圾回收器分两个区,新生代和老年代，新生代默认占1/3，老年代占2/3
新生代使用复制算法，新生代里面又分3个区(Eden,To Survivor, From Survicior)默认占比是8:1:1，当Eden区满了之后就会触发第一次MinorGC，将Eden区和From区存活的对象复制到To Survivor区域，然后to Survivor区域和From Survivor互换，原来的To Servivor区域成为下一次的From Survivor区域，然后清空Eden和From Survivor区中的对象，From中的对象每经过一次MinorGC，他的年龄值就会加1，达到15的移动到老年代，这里使用了复制算法，老年代满了或者是超过了临界值则会触发完全垃圾回收
判断一个对象是否为垃圾
引用计数法
堆中每个对象实例都有一个引用计数，当一个对象被创建的时候，且将这个对象实例分配给一个变量，该变量计数设置为1，当任何其他变量被赋值为这个对象的引用时，计数加1，但当一个对象实例的某个引用超过了生命周期，或者被设置为一个新值时，这个对象实例的引用计数将会减1，任何引用计数为0的对象都是可以被当做垃圾收集的对象，也就是一个垃圾，引用计数法容易产生循环引用的问题，如果两个对象相互引用，那么他们的引用就会一直存在，导致一直无法回收，为了解决这个问题，下面引入了可达性分析法
可达性分析算法
可达性分析算法又叫做根搜索法，就是通过一系列的称之为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索走过的路径被称为（Reference Chain）影响链，当一个对象到GC Roots没有任何链相连时（即从 GC Roots节点到该节点是不可达的），则这个对象就是可以被当做垃圾收集的对象，也就是一个垃圾
可以被作为GC Roots的对象
- 虚拟机栈中引用的对象
- 方法区静态成员的引用对象
- 方法区常量的引用对象
- 本地方法栈引用的对象
引用类型
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强引用
默认声明的就是强引用，只要强引用存在，垃圾回收器就永远不会回收该对象，哪怕内存不足时也不会去回收，所以强引用是造成Java内存泄漏的主要原因，如果想回收某个对象可以将值赋值为null,切断强引用关系
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软引用：一些非必需但是仍有用的对象，通过SoftReference实现，在内存足够的时候，软引用对象不会回收，在内存不足时则会回收，当回收了软引用对象内存还是不足时，会抛出内存溢出异常
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弱引用：比软引用的引用强度更低一些，通过WeakReference实现，无论内存是否足够，JVM都会被进行垃圾回收
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虚引用：最弱的引用关系，通过PhantomReference类实现，每次垃圾回收都会被回收，主要用于跟踪对象的垃圾回收状态，虚引用的对象始终返回一个null,虚引用对象始终和引用队列一起使用，当一个对象还存在虚引用时，会被加入到引用队列中