JVM学习笔记

本篇主要以面试为主

JVM可以划分为三部分

1 内存的分配和模型
2 GC
3 类的加载机制

一、运行时数据区

（转载自http://blog.csdn.net/zd836614437/article/details/64126826）

虚拟机栈（方法栈）： 描述Java方法的内存模型，每当执行一个方法，会创建一个栈帧，存放了局部变量表（存放了基本数据类型，对象的引用，returnaddress类型），操作数栈，动态链接，和方法出口，方法的执行和结束对应一个栈帧入栈和出栈的过程，异常有StackOverflowError 和 OutOfMemoryError

本地方法栈：和虚拟机栈功能类似，不一样的是该栈提供对native方法的服务，即native修饰的代码块或方法（非java编写）

堆:Java 对象的主要存放区（启动时创建的一块最大内存区域），经常进行垃圾回收，所有线程共享

方法区：存放了类信息，常量，静态信息，有一个运行时常量池，用于存放静态变量

程序计数器：一小块内存区域，改变计数器的值可以选取下一条字节码指令

（转载自http://blog.csdn.net/zd836614437/article/details/64126826）

内存模型的理解
Java线程之间的通信，由Java内存模型（JMM）控制
每个线程在操作主内存的同时，自己本身维护了一个本地内存，里面存储了主内存变量的副本，当一个线程更改了本地内存的变量
后，会将最新的变量值刷新到主内存，其他变量在从主内存中读取最新的结果

二、GC（垃圾回收）
1 对象是否存活：引用计数器法（长时间未引用为0，引用一次对象+1），可达性分析算法（一系列GCRoots对象开始搜索的引用链，不存在则死亡）

【GCRoots对象：虚拟机栈引用的对象，方法区常量引用对象，方法区的静态引用对象，本地方法引用的对象】
2 垃圾回收算法：标记-清除 （统一标记，统一清除，存在效率和空间问题）
                标记-整理（将内存中的对象统一移至一端，清理掉端外的内存）
                复制算法 （将内存划分为两块，当其中一块内存不足时，将还存活的对象复制到另一块 eg：Eden Survivor）
                分代收集  （根据对象生命周期划分，年轻代：复制算法 老年代：标记-清除，标记-整理 ）
                
3 常用垃圾收集器：单线程 eg：Serial收集器 工作时必须暂停其他所有线程，直到收集结束
                   多线程 eg：PaNew收集器 和Serial收集器基本一致 多线程
                  CMS ：标记清除算法实现 过程：初始标记 并发标记 重新标记 并发清除
                  G1：面向服务的收集器，分代收集算法实现 过程：初始标记 并发标记 最终标记 筛选回收
                  【并发：多条垃圾收集线程并发执行，用户线程等待 并行：多条垃圾收集线程与用户线程交替执行（cpu分配）】

4 内存分配和回收的策略：优先在Eden区分配；大对象直接进入老年代；长期存活的对象进入老年代
5 总结垃圾回收过程：当虚拟机空闲或堆内存不足时，垃圾回收线程（低优先级）会进入堆中扫描长期未引用的对象，将他们加入回收集合，统一进行回收


三、类的加载机制
    类加载过程：1 编译：.java源代码编译成.class文件
                2 加载：.class文件被类加载器加载，通过反射创建字节码对象
                3 连接：验证（是否符合Java规范） 准备（为静态变量分配内存和初始值） 解析（符号引用替换为直接引用）
                4 初始化：执行类中的程序
            
    四种类加载器：启动类加载器：加载Java核心类
              扩展类加载器: 加载Java扩展类
              应用类加载器：加载类路径下的jar包
              自定义类加载器
    
    双亲委派模型：当一个加载器加载一个类时，首先要请求父加载器是否能加载，直到顶层（启动类加载器）。当父加载器无法加载时，才由子加载器加载
    缓存：每一层加载器都存在一个缓存，当确定该类加载器加载时，首先看缓存是否有该对象，如果存在则直接从缓存中读取，没有在由类加载器读取
    全权委托：当一个类加载器加载一个类时，也会加载该类引用的其他类