JVM读书笔记-内存区域与垃圾回收

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一、jvm内存区域

以前的认知，jvm的内存就只有堆和栈，堆就只是存放对象的地址的地方，栈是方法的执行的地方。读完这一篇，在认知上拓宽了内存区域更详细些的认知；

堆还是原来的堆的理解，栈可分为虚拟机栈和本地方法栈，不过通常native方法用的比较少，大多与JNI交互时用的会比较多，所以普通方法都是在虚拟机栈上处理。与原来认知大径相同。多了一个方法区和程序计数器的概念；

堆

这块区域随着虚拟机启动而创建，存放所有的对象实例和数组。这块区域也是GC需要特别关注的地方。堆里的细分：新生代，老生代，永久代（Hotspot的永久代就是方法区）。新生代还可分为，Eden，S1，S2。

方法区

线程共享区域，存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量。（Hotspot用永久代实现了方法区） 方法区还包含运行时常量池下文做介绍

程序计数器

每个线程独立拥有的，当前线程所执行的字节码的行号指示器，怎么理解呢？执行一个Java方法，那么寄存器里面记录的就是正在执行的虚拟机字节码指令的地址

虚拟机栈

线程在创立的时候，就会初始化一个空的栈帧队列，每个方法在执行的时候都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、方法出口等信息，然后入到这个队列中，每一个方法从调用到执行完成，一个栈帧入栈和出栈的过程。

本地方法栈

和虚拟机栈类似，存储Native方法的相关信息。

运行时常量池

运行时常量池其实是方法区的一部分，之前在class学习中，有看到常量池的内容，即当class解析出来的常量池，将会放在这个区域储存。直接引用和符号引用一并储存，（还是没解答这两个区别）。另外它还有个特性，具有动态性，在运行期间可将新的常量放入池中，例如String 的intern方法；JDK7之后，Hotspot虚拟机便将运行时常量池从永久代移除了。

直接内存

看到这个一脸懵逼，我的理解，就是jvm单独分出了一块堆外内存，用于native堆与java堆之间的数据交互等。没用过，理解不深

二、垃圾回收

看到这一章前言，感觉很深刻啊，内存动态分配和垃圾回收是Java与C++之间的一道围墙，里面的人想出去，外面的人想进来。

首页，垃圾顾名思义，就是不要的东西，在内存中，那些东西是算"不要了"的东西；以何依据？

1、引用计数算 ：每当一个对象被引用则计数+1，失效-1，计数为0则就算垃圾

2、可达性分析算法:"GC Roots”的对象作为起始点,一个对象到该对象的引用链不相通，则就算垃圾

引用

1. 强引用：即Object obj = new Object();

2. 软引用（SoftReference）： 内存不足时，将会回收这些对象的内存

3. 弱引用（WeakReference）： 只要垃圾回收线程扫描到该对象，无关内存时候充足，都会回收

4. 虚引用（PhantomReference）：虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用，再回收对象之前，如果是虚引用对象，可以在回收之前做一些必要的操作

垃圾回收算法

1、标记 - 清除算法

2、复制算法

3、标记 - 整理算法

4、分代收集算法

垃圾收集器

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1. Serial收集器: 串行收集器. “单线程”操作，进行垃圾回收时，暂停其他所有的工作线程（ "Stop The World" ）特点：简单高效

2. ParNew收集器：Serial收集器的多线程版本，还是会出现 （ "Stop The World" ），只是时间比较短

3. Parallel Scavenge收集器：类似于ParNew 收集器，吞吐量（运行用户代码的时间与CPU总消耗时间的比值。特点：可通过参数手动调节（ "Stop The World" ）时间

4. Serial Old收集器： Serial收集器的老年代版本

5. Parallel Old收集器：Parallel Scavenge收集器的老年代版本

6. CMS收集器：以获取最短回收停顿时间为目标的收集器,特点：并发收集、低停顿。三缺点：

   • 对CPU资源敏感；

   • 无法处理浮动垃圾；

   • 它使用的回收算法-“标记-清除”算法会导致收集结束时会有大量空间碎片产生

7. G1收集器（Garbage-First）：面向服务器的垃圾收集器,极高概率满足GC停顿时间要求的同时,还具备高吞吐量性能特征

三、对象存储策略

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1. 新对象优先在eden区分配:

   老年代GC(Full GC)速度比新生代GC(Minor GC)慢10倍以上，另外eden区域满了之后，就出发一次GC，如果某些对象经过几轮GC后没死，将会进入到S1区域，S1满了GC几次后进入到S2。

2. 大对象直接进入老年代，

   大对象就是需要大量连续内存空间的对象（比如：字符串、数组）。为了避免为大对象分配内存时由于分配担保机制带来的复制而降低效率。

3. 长期存活对象也进入老年代。

   上述GC到S2之后 对象还没死，则将该对象放入老年代，默认状态下GC15次，未被杀死。

4. 动态对象年龄判定

   为了更好的适应不同程序的内存情况，虚拟机不是永远要求对象年龄必须达到了某个值才能进入老年代，如果 Survivor 空间中相同年龄所有对象大小的总和大于 Survivor 空间的一半，年龄大于或等于该年龄的对象就可以直接进入老年代，无需达到要求的年龄。