JVM之堆与栈及垃圾回收

JVM规范与实现

• 在JVM规范中方法区属于堆；而常量池属于方法区==》常量池属于堆
• 在JVM实现中没有去遵守这个规则；方法区（no-heap）不属于堆
• 在JVM规范中Eden区和幸存者区（s0，s1）的比例为1：1
• 在JVM实现中Eden：s0：s1 = 8：1：1

堆

• 示意图
• 
• 堆的空间比例：
  • 年轻代：年老代=1：2
  • 年轻代中：Eden：to survior（s0）：from survior（s1） = 8：1：1

JVM垃圾回收流程

• 复制清除算法Minor GC FullGC 池对象
• 堆内存的实际划分图
  

年轻区

• 年轻代的垃圾清除算法：Minor GC**（复制清除算法）**
  • 新对象全部都存在于Eden区中，当Eden区中的对象累积越来越多；执行垃圾回收（Minor GC）：回收垃圾对象并将Eden中的非垃圾对象（JVM垃圾回收机制：可达性算法）转移到to survior（s0）区中；当s0中对象也越来越多：回收垃圾对象并将s0中的非垃圾对象转移到s1（from survior）区中；当S1区中对象过多时：回收垃圾对象并将非垃圾对象转移到s0区中。一个对象从s0到s1再从s1到s0为一次循环。当循环达到默认值15次将此对象转入年老区。
  • 复制清除算法中的分配担保原则：当清除垃圾的速度跟不上生产垃圾的速度时；直接将对象放到年老区中
• 优缺点
  • 速度快（对象自身特点）
  • 没有内存碎片

年老区

• 池对象（线程池、连接池。。）一般活跃在此区域
• 年老区的垃圾回收算法：FullGC
• 标记清除算法（最基础的算法）：将垃圾对象逐一标记，然后再逐一清理
  • 优缺点
    • 内存不连续（有内存碎片）
    • 效率低
• 标记整理/压缩算法：找一块儿内存将内存中的非垃圾对象全部整理排列在里边，然后将垃圾对象全部回收
  • 优缺点
    • 优：没用内存碎片
    • 缺：速度慢（对象自身特点决定）
  • 当年老区满了之后（或者年轻代需要存放对象进来而内存不足）的情况下触发FullGC进行垃圾回收；当执行完FullGC后仍然无法存放对象，则发生堆内存溢出（OutOfMemoryError）
    演示：
    
    顺带一提：JVM的大小是一个区间有初始大小（物理内存的1/64）和最大使用大小(物理内存的1/4)；但在实际开发中为了不必要的资源浪费调为一样；通常为计算机物理内存的3/4（根据公司实际情况而定）

永久区（JDK1.8之后已经没有了）

• 永久区是一个常驻内存区域，用于存储JDK自身携带的Class，Interface的元数据，也就是说它储存的是运行环境所必需的类信息，被装载进该区域的数据几乎是不可能被垃圾回收器所回收的；
  • 回收条件：
    • 该类所有对象都已经被回收
    • 加载该类的类加载器已经被回收
    • 该类的java.lang.Class对象没有被任何地方引用

四种引用

• 强引用：不会被自动断开引用如：平时我们常用的new
• 软引用：当内存不足发生gc后，就会自动回收，当内存足够时，当成普通引用；
• 弱引用：一旦发生GC就会被回收无论是否内存不足
• 虚引用：设置虚引用后在对象被回收时会收到一个系统通知