初识JVM
1、JVM架构图
2、类加载器
1、启动类加载器（根类加载器Bootstrap Class Loader）
用来加载Java的核心类库（jre/lib/rt.jar）
2、扩展类加载器（Extension Class Loader）
用来加载Java/lib/ext
3、系统类加载器（应用程序加载器 System Class Loader）
加载来自Java命令的-classpath选项、java.class.path系统属性，或者CLASSPATH换将变量所指定的JAR包和类路径
4、自定义类加载器（略）
3、双亲委派机制
简单的说就是一个类加载器在接到加载类请求时，会向上委托给自己的父类加载器加载一直到启动类加载器；如果父类可以完成加载任务，就成功返回；父类无法加载才会自己去加载；如果都无法完成加载时就会抛出ClassNotFound的错误；
4、Native关键字 - （修饰的方法都存在本地方法区）
凡是native修饰的，说明Java的作用范围达不到了，会去调用底层C/C++的库；
调用本地库接口（JNI）加载本地方法库中的方法；
JNI作用：扩展Java的使用，融合不同的编程语言为java所用；
5、程序寄存器
每个线程都有一个程序计数器，是线程私有的，就是一个指针，指向方法区中的方法字节码（用来存储指向下一条指令的地址，也就是即将要执行的指令代码），在执行引擎读取下一条指令，是一个非常小的内存空间，几乎可以忽略不计；
6、方法区
所有线程共享，静态变量、常量、类信息（构造方法、接口定义）、运行时的常量池存在方法中，但是实例变量存在堆内存中，和方法区无关；简单说，所有定义的方法的信息都保存在该区域，此区域属于共享空间；
static修饰、final修饰、Class、常量池；
7、栈
栈内存，主管程序的运行，生命周期和线程同步；线程结束，栈内存也就是释放，对于栈来说，不存在垃圾回收问题；会存在栈溢出问题（StackOverFlowError），如递归调用。。。
8、堆
这块区域是 JVM 所管理的内存中最大的一块。线程共享，主要是存放对象实例和数组，堆内存的大小是可以调节的；
堆内存中细分为三个区域：
所有对象时在伊甸园区创建的;
#测试机8G内存
// JVM试图使用的最大内存 long l = Runtime.getRuntime().maxMemory(); // JVM的总内存 long l1 = Runtime.getRuntime().totalMemory(); System.out.println("最大内存："+l/(double)1024/1024);//1796M System.out.println("JVM的总内存："+l1/(double)1024/1024);//240M
默认情况下：分配的总内存是电脑内存的1/4，而初始化的内存是1/64；
扩展1：遇到OOM(Out Of Memory)该怎么处理？
1、可以尝试调大VM分配内存：
#VM OPTIONS命令 -Xms1024m -Xmx1024m -XX:+PrintGCDetails -Xms：设置初始总内存分配大小，默认1/64 -Xmx：设置最大分配内存，默认1/4 XX:+PrintGCDetails：打印GC信息
控制台查看配置后的结果：1.8之后，元空间（之前叫永久代）逻辑上存在，物理上不存在，由下图可以看出；
2、调大内存后还是出错，就分析内存快照，看一下哪个地方出现了问题（需要借助专业工具）
测试工具有JProfiler、MAT等，这边用JProfiler分析Dump内存文件；
首先，本机安装JProfiler；然后IDEA也要安装扩展，IDEA安装完重启下工具栏就会显示图标了；
然后，本机安装好后，IDEA还要配置下安装路径；
也是需要配置下VM参数；
#VM OPTIONS 为了方便测试，将虚拟机内存调小了，然后指定Dump内存溢出错误时文件
-Xms1m -Xmx1m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
运行之后会在项目根目录生成一个.hprof文件，双加开发即可：
9、GC分代回收算法
参考链接：很详细清晰；
GC的作用区域在堆和方法区；
JVM在进行GC时，并不是对这三个区域统一回收。大部分时候，回收都是新生代：新生代 -》幸存区（分from,to两块，动态变换，空的变为to区）-》老年代
默认配置当一个对象经历了15次GC，还没有死，就可以进入老年代了；以下参数可以调整进入老年代的次数
#VM OPTIONS
-XX:+MaxTenuringThreshold=16
1、两种GC
轻GC（普通的GC）：
1）在不断创建对象的过程中，当Eden区域被占满，此时会开始做轻GC；
2）此时不能回收的被放入幸存To区
3）如果幸存From区也是空的，那么From区变为To区，To区变为From区；如果幸存From区已存放有对象就复制到To区，此时From区清空再互换（From、To）身份（From和To是逻辑层次的，反正就是幸存区总会有一个是空的状态，称之为To区）；
4）依次类推，始终保证幸存区有一个空的，用来存储临时对象，用于交换空间的目的。反反复复多次没有被淘汰的对象，将会被放入Old区域中，默认15次（由参数--XX:MaxTenuringThreshold=15 决定）；
重GC（全局GC/Full GC）：
JVM会安全的暂停所有正在执行的线程，来回收内存空间，在这个时间内，所有除了回收垃圾的线程外，其他有关JAVA的程序，代码都会静止，反映到系统上，就会出现系统响应大幅度变慢，卡机等状态。
触发Full GC的情况：
1）System.gc()方法的调用：
此方法的调用是建议JVM进行Full GC,尽管仅仅是建议而非一定,但非常多情况下它会触发 Full GC,从而添加Full GC的频率,也即添加了间歇性停顿的次数。
强烈影响系建议能不使用此方法就别使用，让虚拟机自己去管理它的内存，可通过通过-XX:+DisableExplicitGC来禁止RMI调用System.gc。
2）老年代空间不足
一种是分配一个对象，空间真的不足。另一种是由于内存碎片，导致没有连续内存空间来分配给对象。
3）metaspace空间不足也会造成Full GC
metaspace中存放的为一些class的信息、常量、静态变量等数据，当系统中要载入的类、反射的类和调用的方法较多时，Permanet Generation可能会被占满。在未配置为採用CMS GC的情况下也会执行Full GC。
4）之前历次minorGC晋升到老年代的对象平均大小如果大于此时老年代的剩余空间，也会导致一次Full GC。
2、常用算法
引用计数器：每有一个引用就+1，基本不用；
复制算法：
优点：没有内存的碎片；
缺点：浪费了空间，幸存区永远有一个是空的；假设百分百存活的话，复制起来效率很差；
标记清除算法：
优点：不需要额外的空间；
缺点：两次扫描（标记，清除），严重浪费时间，会产生内存碎片；
标记压缩：在标记清除两次扫描，再一次扫描，整理内存空间
优点：防止内存碎片产生；
缺点：又多一次扫描；
总结：
| 内存效率（时间复杂度） | 复制算法 > 标记清除算法 > 标记压缩算法 |
| 内存整齐度 | 复制算法 == 标记压缩算符 > 标记清除算法 |
| 内存利用率 | 标记压缩算符 == 标记清除算法 > 复制算法 |
| 年轻代 | 存活率低，用复制算法 |
| 老年代 | 区域大，存活率高，标记清除算法 + 标记压缩（混合）；调优：设定几次标记清除后再压缩 |
GC中相关问题
问题1：怎么定义活着的对象？
从根引用开始，对象的内部属性可能也是引用，只要能级联到的都被认为是活着的对象。
问题2：什么是根？
本地变量引用，操作数栈引用，PC寄存器，本地方法栈引用等这些都是根。
问题3：对象进入Old区域有什么坏处？
Old区域一般称为老年代，老年代与新生代不一样。新生代，我们可以认为存活下来的对象很少，而老年代则相反，存活下来的对象很多，所以JVM的堆内存，才是我们通常关注的主战场，因为这里面活着的对象非常多，所以发生一次FULL GC，来找出来所有存活的对象是非常耗时的，因此，我们应该避免FULL GC的发生。
问题4：S0和S1一般多大，靠什么参数来控制，有什么变化？
一般来说很小，我们大概知道它与Young差不多相差一倍的比例，设置的参数主要有两个：
-XX:SurvivorRatio=8 -XX:InitialSurvivorRatio=8
第一个参数（-XX:SurvivorRatio）是Eden和Survivous区域比重（注意Survivous一般包含两个区域S0和S1，这里是一个Survivous的大小）。如果将-XX:SurvivorRatio=8设置为8，则说明Eden区域是一个Survivous区的8倍，换句话说S0或S1空间是整个Young空间的1/10，剩余的8/10由Eden区域来使用。
第二个参数（-XX:InitialSurvivorRatio）是Young/S0的比值，当其设置为8时，表示S0或S1占整个Young空间的1/8（或12.5%）。
问题5：一个对象每次Minor GC时，活着的对象都会在S0和S1区域转移，讲过MInor GC多少次后，会进入Old区域呢？
默认是15次，参数设置
--XX:MaxTenuringThreshold=15
，计数器会在对象的头部记录它的交换次数
