jvm 堆

1、堆内存线程共享，在虚拟机启动时创建。

2、几乎所有的对象实例都在堆上分配；栈中存放基本数据类型和堆中对象的引用。

GC回收

程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈随线程而生，随线程而灭。栈中的栈帧随着方法的进入和退出而有条不紊地执行着出栈和入栈操作。每一个栈帧中分配多少内存基本上是在类结构确定下来是就已知的，因此这几个区域的内存分配和回收具有确定性，在这几个区域内就不需要多考虑回收的问题，因为线程结束或方法结束时，内存自然就跟着回收了。而Java堆和方法区则不一样，一个接口中的多个实现类需要的内存可能不一样，一个方法的多个分支需要的内存也可能不一样，只有在程序处于运行期时才能知道会创建哪些对象，这部分内存的分配和回收都是动态的，垃圾回收器所关注的就是这部分内存。

确定对象存活

1、引用计数算法

　　给对象添加一个引用计数，有引用时，计数器就加1；引用失效时，计数器就减1。任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。但很难解决循环引用的问题，如：objA.instance = objB以及objB.instance = objA;

2、可达性分析算法

　　通过一系列的被称为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径成为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明此对象不可用，会被判定为可回收的对象。

　　作为GC Roots的对象包括以下几种：

　　1、虚拟机栈（帧栈中的本地变量表）中引用的对象。

　　2、方法区中类静态属性引用的对象。

　　3、方法区中常量引用的对象。

　　4、本地方法栈中JNI（Native方法）引用的对象。

垃圾回收算法

1、标记-清除算法

　　分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后同一回收所有被标记的对象。

　　两个不足：一个是效率问题，标记和清除两个过程的效率都不高；另一个是空间问题，标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多可能会导致以后在程序运行过程中需要分配较大对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。

2、复制算法

　　将可用内存按容量划分大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块内存用完了，就将还存活着的对象复制到另一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉，这样使得每次都是对整个半区进行内存回收，内存分配时就不用考虑内存碎片等复杂情况。

　　代价：将内存缩小到了原来的一半。

　　新生代中的对象“朝生夕死”，所以并不需要按照1:1的比例来划分内存空间，而是将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次使用Eden和其中一块Survivor。当回收时，将Eden和Survivor中还存活着的对象一次性地复制到另外一块Survivor空间上，最后清理掉Eden和刚才用过的Survivor。

　　HotSpot虚拟机默认Eden和Survivor的大小比例是8:1，也就是每次新生代中可用内存空间为整个新生代容量的90%，只有10%的内存会被“浪费”。但也没法保证每次回收都只有不多于10%的对象存活，当Survivor空间不够用时，需要依赖其他内存（老年代）进行分配担保。

3、标记-整理算法

　　复制收集算法在对象存活率较高时就要进行较多的复制操作，效率将会变低。如果不想浪费50%的空间，就需要有额外的空间进行分配担保，以应对被使用的内存中所有对象都100%存活的极端情况，所以在老年代一般不能直接选用这种算法。

　　标记-整理算法与标记-清除算法一样，但是后续不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

4、分代收集算法

　　当前商业虚拟机的垃圾收集都采用“分代收集”算法，只是根据对象存活周期的不同将内存划分为几块。一般是把Java堆分为新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。

　　新生代中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法，只需要付出少量存活的对象的复制成本就可以完成收集。

　　老年代中，对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用“标记-清除”或者“标记-整理”算法来进行回收。

GC过程

 

　　Minor GC发生在新生代中的垃圾收集动作，采用复制算法。

　　复制过程：

　　　　Eden + Survivor_1 --> Survivor_2

　　　　Eden + Survivor_2 --> Survivor_1

　　　　Eden + Survivor_1 --> Survivor_2

　　　　......

　　　　来回倒腾（GC），每熬过一次Minor GC就将对象的年龄加1，当对象的年龄达到某个值（默认15，可通过参数设定），就会被放到老年代。但一些较大的对象（即需要分配一块较大的连续内存空间）则是直接进入到老年代。

　　　　

　　　Full GC是发生在老年代的垃圾收集动作，采用标记-清除算法。

　　　老年代里的对象几乎各个都是在Survivor区域中熬过来的，不会那么容易“死掉”，因此，Full GC发生的次数不会有Minor GC那么频繁，并且做一次Full GC要比进行一次Minor GC的时间更长。　

　　　标记-清除算法收集垃圾的时候会产生许多的内存碎片（即不连续的内存空间），以后需要为较大的对象分配内存空间时，若无法找到足够的连续的内存空间，就会提前触发一次GC的收集动作。

　　　另外，永久代是JVM的方法区。存放着一些被虚拟机加载的类信息，静态变量，常量等数据。Class在被加载的时候被放入永久区。GC不会在主程序运行期对永久区进行清理，所以这也导致了永久代的区域会随着加载的Class的增多而胀满，最终排除OOM异常。Java 8中，永久代已经被移除，被一个称为“元数据区”（元空间）的区域所取代。元空间的本质和永久代类似，都是对JVM规范中方法区的实现。不过元空间与永久代之间最大的区别在于：元空间并不是在虚拟机中，而是使用本地内存。因此，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制。类的元数据放入 native memory，字符串池和类的静态变量放入java堆中，这样可以加载多少类的元数据就不在由MaxPermSize控制，而由系统的实际可用空间控制。

四种引用类型

1、强引用：只要引用还存在，GC就不会回收掉被引用的对象。

2、软引用：内存不够的时候，才会回收被引用的对象。

3、弱引用：垃圾回收器以工作，被引用的对象就会被回收。

4、虚引用：一个对象是否有虚引用，完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过需引用来取得一个对象实例。唯一目的就是能在这个对象被垃圾收集器回收时收到一个系统通知。