04_Jvm
JVM
什么是JVM
java虚拟机，我们所写的代码就是在jvm上运行，我们平时书写的代码是.java文件，然后经过编译为.class字节码文件，现在我们想要运行它，首先需要启动JVM虚拟机,JVM虚拟机本身也是一个程序（用C书写的）
JVM由哪几部分组成
类加载器
我们经过编译后的字节码文件还是存放在磁盘的一个个文件，类加载器帮我们将一个个字节码文件加载到虚拟机的内存中
运行时数据区
JVM在运行时所管理的内存区域，我们把它叫做运行时数据区，它划分了几个部分，分别存储不同的数据
执行引擎
会将java字节码指令翻译成计算机所识别的指令，然后交给CPU去执行，这也是java实现跨平台的原因，不管什么系统jvm都会翻译为对应计算机所识别的指令，交给CPU去执行。
本地方法接口
由native修饰的方法，没有方法的实现，它是由其他语言实现的，所以这些方法就需要本地方法接口来调用，也叫JNI
运行时数据区
- 方法区（jdk1.7之前也被称为永久代，jdk1.8也被称为元数据空间。），存的是一些字节码对象，类的信息，或者是一些常量信息，还有一些static修饰的静态信息，这些信息存活的时间普遍比较长。也能进行垃圾回收，回收效果不是特别好，
- 堆：对象new出来时，会被放到堆中，是5块区域里最大的一块区域，java中，几乎所有的对象都是存储在堆当中的，它是垃圾回收的一个主要的区域
- Java虚拟机栈，存放的是方法相关的数据，栈是先进后出，我们在运行一个方法的时候，等于就启动了一个线程，此时，就会拥有它的虚拟机栈，和这个方法相关的数据，就会被封装成一个对象，当我们执行某个方法的时候，jvm把这个方法封装成一个栈针入栈， 栈针里面有局部变量表，这个局部变量表里面就是这个方法有哪些局部变量地址，同时，方法的入口，方法的出口，操作的内容，都会存放在这个栈针里，一个方法执行完毕，栈针就会移除出栈，递归运行方法，可能会导致栈溢出异常，当然，这个栈的大小也是可以调整的。 JVM参数 -Xss128k
- 本地方法栈:刚刚Java虚拟机栈是为Java方法所服务的，本地方法栈是为Native修饰过的方法所服务的
- 程序计数器：在任何一个时刻，一个内核只能执行一条线程中的指令，程序计数器是为了切换线程后能恢复到正确的执行位置，每条线程都一个独立的程序计数器，如果线程正在执行的方法是Java方法，计数器记录的是虚拟机字节码的指令地址，如果Native方法，计数器为空，这一块区域绝对没有内存溢出的风险
线程共享的区域
- 方法区
- 堆
只要jvm已启动，这2个区域就存在了，所有其他的线程都能访问这2个区域的数据
线程私有的区域
- Java虚拟机栈
- 本地方法栈
- 程序计数器
只要创建了一个线程，就会划分出这3个区域，这些线程都可以访问方法区和堆的数据
垃圾回收
什么样的对象为垃圾
用可达性分析算法,通过GC Roots的对象作为起点，从这些节点开始向后搜索，搜索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，则此对象是不可达的，会判断为可回收的对象，如下，可作为GC Roots节点的对象
- 虚拟机栈中（栈针中的本地变量表）引用的对象，通俗的来讲就是正在执行的方法中的变量所引用的对象
- 方法区中静态变量所引用的对象
- 方法区的常量所引用的对象
- 本地方法栈中所引用的对象
垃圾回收算法
标记-清除算法
最基础的收集算法，过程中分为标记和清除2个阶段，首先标记出需要回收的对象，之后由虚拟机统一回收已标记的对象。这种算法有以下2点不足：
- 效率问题，标记和清除的效率都不高
- 空间问题，对象被回收之后会产生大量不连续的内存碎片，当需要分配较大对象时，由于找不到合适的空闲内存而不得不再次触发垃圾回收动作
复制算法
将内存划分为大小相同的2部分，每次只使用其中一半，当第一块内存用完了，就把存活的对象复制到另一块内存上，然后清除剩余可回收的对象，这样就解决了内存碎片问题。简单高效。但它的缺点很明显：
- 它浪费了一半的内存空间
- 如果对象的存活率很高，假设100%存活，那么我们需要将所有对象都复制一遍，并将所有引用地址重置一遍。复制这一工作所花费的时间也比较长。
标记整理算法
2个阶段：
- 标记：它和标记-清除算法是一模一样的，均是遍历GC Roots，然后将存活的对象标记。
- 整理：移动所有存活的对象，且按照内存地址依次排列，然后将末端内存地址以后的内存全部回收。
不难看出，标记-整理算法不仅可以弥补标记-清除算法当中，内存区域分散的缺点，也消除了复制算法当中，内存减半的高额代价，可谓是一举2得
分代收集算法
把堆分成新生代和老年代2块区域，每次新创建的对象，会进入新生代，并且有一个GC 年龄，新生代的对象存活率比较低，采用的是复制算法，新生代中又划分为3个区域，最大的Eden区，还有2块幸存者区域，Eden区经过垃圾回收，如果还存活的对象，会进入到幸存者区域，并且GC 年龄 + 1，然后第2次垃圾回收，Eden区，和刚刚的幸存者区都会进行，把存活的对象复制到另一块幸存者区域中。进入到老年代中的对象有以下3个途径，老年代使用的垃圾收集算法是标记-清除 加 标记整理
- 在新生代3个区域，反复收集，GC 年龄到达15之后，还存活，直接进入
- 占用较大的对象，如果幸存者区域放置不下，会进入老年代
- 可以配置参数，超过这个参数大小的对象会进入老年代
