基础

Java内存区域

要想深入的了解java虚拟机，我们必须先对它的内存分布做一个大概的了解，如下是一张虚拟机内存分布图。

图1

方法区

用于存储运行时常量池、已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

堆内存

堆区是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块，主要存储对象的实例。

虚拟机栈

生命周期与线程是同步的，每个方法在执行的同时，都会创建一个栈帧，用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出入口等信息，每个方法的调用到执行完成的过程就是一个栈帧入栈到出栈的过程。

本地方法栈

与虚拟机栈执行的基本相同，唯一的区别就是虚拟机栈是执行Java方法的，本地方法栈是执行native方法的。

程序计数器

是一块较小的内存空间，用来指定当前线程执行字节码的行数，每个线程计数器都是私有的，因为每个线程都需要记录执行的行数 ，如果线程执行是一个Java方法的时候，计数器记录的是虚拟机字节码指令的地址；当执行的是Native的方法的时候，计数器指令为空；该内存区域是Java虚拟机唯一没有规定任何OutOfMemoryError的区域。

垃圾回收

存活算法

引用计数法

java并不采用这种方式进行对象存活判断。在堆中存储对象时，在对象头处维护一个counter计数器，如果一个对象增加了一个引用与之相连，则将counter++。如果一个引用关系失效则counter–。如果一个对象的counter变为0，则说明该对象已经被废弃，不处于存活状态。 如果一个对象A持有对象B，而对象B也持有一个对象A，会使得GC永远无法回收这两个对象。

可达性分析法

通过一些被称为引用链（GC Roots）的对象作为起点，从这些节点开始向下搜索，搜索走过的路径被称为（Reference Chain)，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时（即从GC Roots节点到该节点不可达），则证明该对象是不可用的。

图2

如上图所示，Obj1~Obj4对GC Roots都是可达的，说明不可被回收，Obj5和Obj7对GC Roots节点不可达，说明其可以被回收。那么什么可以当做GC Roots呢？

• 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象

• 方法区中类静态属性引用的对象

• 方法区中常量引用的对象

• 本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）引用的对象

垃圾回收算法

标记-清除法

最基础的垃圾回收算法，分为两个阶段，标注和清除。标记阶段标记出所有需要回收的对象，清除阶段回收被标记的对象所占用的空间。

图3

从图3中我们可以看到这个回收算法有一个很大的缺点，那就是内存利用不连续，被碎片化了，会导致以后大对象无法找到可利用的空间。

复制法

为了解决Mark-Sweep算法内存碎片化的缺陷而被提出的算法。按内存容量将内存划分为等大小的两块。每次只使用其中一块，当这一块内存满后将尚存活的对象复制到另一块上去，把已使用的内存清掉。

图4

标记-整理法

结合了以上两个算法，为了避免缺陷而提出。标记阶段和Mark-Sweep（标记-清除）算法相同，标记后不是清理对象，而是将存活对象移向内存的一端。然后清除端边界外的对象。

图5

分代收集法

垃圾收集器