【复习笔记】每次面阿里都会问到的JVM相关知识

一、JVM内存模型

JVM将内存划分为：程序计数器，java虚拟机栈，java堆，方法区，本地方法栈。

程序计数器（PC）：记录字节码执行到的位置，即标识程序执行到什么地方了。——线程独享

java虚拟机栈，主要存储栈帧（局部变量表，方法出口等信息）。——线程独享

java堆，存储对象的实例，也是GC主要发生的地方。——线程共享

方法区，存储静态变量，常量以及类加载等信息。——线程共享

本地方法栈，执行native方法的服务。——线程共享 这个其实并不知道是干啥的。

二、OOM

OutOfMemoryError不属于Exception，而继承自ErrorThrowable。此类错误可以发生在堆中，也可以发生在栈中。

堆中的OOM：当产生足够数量的对象实例而不发生GC时，就会发生OOM。比如循环产生实例对象放入一个ArrayList中，循环足够多次时就会发生OOM。

出现的关键字为：java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

栈中的OOM：因为每个线程都独享一个java虚拟机栈来记录各自的栈帧，所以当产生的线程足够多的时候，或者将虚拟机参数Xss（每个线程的栈空间）调大，当总内存超过了jvm分配的栈内存的时候，就会发生OOM。

出现的关键字为：java.lang.OutOfMemoryError:unable to create new native thread

栈中的StackOverFlow:当不断递归调用某线程内的方法时，会不断产生栈帧，累积超过虚拟机允许的最大值时，就会发生SOF。

出现的关键字为：java.lang.StackOverflowError。

三、GC策略

最垃圾的也没人用的：引用计数法，没法对循环引用的对象进行回收。一个简单的例子：

public class sample{public sample sampleMenber;public static void main(String [] args){sample stest = new sample();stest.sampleMenber = stest;stest = null;}}

stest置为空的时候，应该进行回收，但因为存在实例变量引用的计数，依然不会被回收。所以不好。

根搜索算法，在虚拟机中有几种引用被称为根引用，当任意一个根引用都无法到达某一对象时，这个对象是可以被回收的。

在java中所谓根引用（GC ROOT）有以下几种：

1）java栈中的局部引用

2）方法区中的静态引用

3）方法区中的常量引用

四、垃圾收集算法

标记-清除算法：

1）标记，使用跟搜索算法找到不可达的对象，然后将其标记。

2）清除，将上一步标记过的所有对象进行清除。

缺点：在用这种算法进行GC时，必须暂停其他的线程，因为如果不暂停其他的线程，可能会引发对象状态的改变，有些对象在GC时又变成可回收的了。这样效率就会非常低。而且当删除的对象在内存中不连续时，对象的存储就会变成碎片，不好管理。

复制算法：

把内存等分成两半，然后进行GC时把存活的对象从第一半内存复制到第二半，再进行GC时，再从第二半复制到第一半。

优点：优化了标记-清除算法效率低下的问题，并且不会造成内存碎片，在两个内存区复制时，对象是被整齐排列的。

缺点：8G内存直接变成了4G可用。

标记-整理算法：

第一步标记，与标记-清除算法相同，通过跟搜索算法找到存活的对象。

第二步整理，把存活的对象从内存起点开始整齐排列，排列之后的末尾之后的内存一次性清空。

优点：优化了复制算法浪费一半内存的缺点，同时不会产生内存对象排列分散的缺点。但是它也有缺点就是效率依然比较低，相比于复制算法效率要低一些。

分代收集算法：

将内存划分为：新生代，老年代，永生代。其中新生代又分为：eden，s0，s1。新生代中eden区占80%左右，s0 s1分别占10%左右。

最开始的对象在eden区中产生，当可用内存不足时，发生GC，把eden区中存活的对象移动置s0，之后eden区中又产生对象，当再一次发生GC时，eden区中的存活对象与s0区中的存活对象一起复制到s1区，之后eden区再次产生对象....总结来说，新生代使用的GC算法是复制算法，在s0 s1两个区之间来回复制。当在新生代经历过GC的次数超过JVM设定的值时，这些对象将会被移动到老年代。而在老年代中，使用的GC算法则是标记-整理。