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JVM内存结构
JVM内存空间分为五部分，分别是：方法区、堆、Java虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器。
线程共有：方法区、堆
线程私有：虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器
方法区：常量、静态变量、类信息、运行时常量池（字面量、符号引用）。
堆主要存放的是数组、类的实例对象、字符串常量池等。
栈存放变量，包括基本类型变量，局部变量，对象的引用（地址）。
运行本地方法（可能不是java实现，而是c实现的方法）
程序计数器：线程切换时，记录执行位置，以便后面重新执行。
栈和堆的关系就是，堆放对象内容，栈放对象的引用地址。
栈
一个类里面的方法，在栈中都会有一个栈帧，栈帧又包含了局部变量表、操作数栈、方法出口、动态链接，方法执行完虚拟机释放空间。
局部变量表：存放变量
操作数栈：计算时，压入操作数栈中，最后从栈顶取出
方法出口：指定方法结束时返回地址。
动态链接：符号引用一部分在类加载阶段转为为直接引用，另一部分在运行期间转化为直接引用，这部分称为动态链接。（静态解析|动态链接）
栈溢出：方法递归容易造成栈溢出。因为是递归，方法一直未结束，所以一直创建变量，堆满了栈的空间，所以造成溢出。
栈溢出代码：
public class Test {
public void test(){
String a;
test();
}
public static void main(String[] args) {
Test t =new Test();
t.test();
}
}
堆
堆存放对象和数组，凡是new出来的都放堆中。
栈和堆的关系就是，堆放对象内容，栈放对象的引用地址。
堆超过阈值 就是常见的内存溢出OutOfMemoryError。
堆是动态分配内存，是不连续的内存区域，由Java垃圾回收器管理。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList<>();
while (true) {
list.add(1);
}
}
}栈和堆的关系：堆放对象内容，栈放对象的引用地址。
垃圾回收
判断一个对象死亡的方法
判断对象死亡的方法：引用计数法和可达性分析法。
引用计数法就是通过计数器值控制，被引用就加1，引用失效就减1. 缺点：A引用B，B引用A就无法回收，也就是循环引用。
可达性分析法就是挑选一个稳定的对象作为GCROOT，然后寻找可达的对象，不可达就回收。缺点：产生内存碎片。
垃圾回收算法
垃圾回收算法有：引用计数法、标记--清除算法、复制算法、标记--压缩（整理）算法、增量算法。
引用计数法：对象被别人引用，它的计数器加1，引用结束减1，对象的计数器值为0就回收。 缺点：循环引用就可能没发回收。
标记清除算法：根据根节点寻找可达对象，如果不可达就回收。缺点：产生空间碎片。
复制算法（新生代串行垃圾回收器使用）：把空间分钟两块，回收的时候就复制到另一块区域，然后删除本区域。
标记压缩算法（老年代中使用）：它在标记--清除算法的基础上做了一些优化。在一块内存空间内，标记可达的对象，压缩到内存的一边，然后删除其他对象，这样就不会产生内存碎片。
垃圾收集器
Parallel Scavenge 复制算法，重要的特点就是：关注系统的吞吐量。
Parallel OLD 采用标记压缩算法
CMS收集器 标记-清除算法 回收停顿时间会比较小，但是相应的牺牲了吞吐量 适合B/S架构
G1 收集器（Garbage First） G1 收集器是目前最新的垃圾回收器，与 CMS 收集器相比，G1 收集器是基于标记--压缩算法的，它不会产生内存碎片
它将整个Java堆划分为多个大小相等的独立区域（Region），region集合定义为年轻代和老年代，但他们不再是物理隔阂。
jdk1.7 默认垃圾收集器Parallel Scavenge（新生代）+Parallel Old（老年代）
jdk1.8 默认垃圾收集器Parallel Scavenge（新生代）+Parallel Old（老年代）
jdk1.9 默认垃圾收集器G1
Synchronized关键字
Synchronized原理
用javap反汇编可以看到底层的JVM指令，有一个monitorenter和两个moniterexit指令， 分别是加锁和释放锁。一个moniterexit是正常的情况，还有一个是异常的时候。
还有就是锁升级的过程。
锁升级
对象大致可以分为三个部分，分别是对象头、实例变量和填充字节。
对象头由MarkWord和Klass Point(类型指针)，Klass Point是是对象指向它的类元数据的指针，Mark Word用于存储对象自身的运行时数据。
实例变量存储的是对象的属性信息，包括父类的属性信息，按照4字节对齐
填充字符，因为虚拟机要求对象字节必须是8字节的整数倍，填充字符就是用于凑齐这个整数倍的
偏向锁--》轻量级锁--》重量级锁
具体：不是每次都有竞争（单线程）--》引入偏向锁---有多个线程竞争---》引入轻量级锁----竞争的线程会自旋等待，如果还有其他更多的线程开始竞争---》引入重量级锁---线程会阻塞，但CPU不再消耗自旋操作。
偏向锁
jdk1.6以前Synchronized还是重量级锁，性能不是很好，Hotspot作用就发现不是每次都有那么多线程竞争，于是有了偏向锁。
对象头Mark word和栈帧里面放了线程ID，当同一个线程再次进来的时候，发现是同一个ID，就直接进来了。
如果不是同一个线程进到同步块，就会根据Kclas指向的内容查看是否存活.
(1)如果死了，就会CAS重新加锁，更新新的线程ID.
(2)如果存活，就会去栈帧里面查看是否还需要持有这个锁对象。
（2.1）如果不需要再持有，就撤销，重新偏向新的线程ID
(2.2)如果还需要持有锁，则暂停该线程，取消偏向锁，升级为轻量级锁。
偏向锁可以通过参数配置来取消-XX:-UseBiasedLocking = false
轻量级锁
如果竞争的线程不多，并且等待的时间不长，就用轻量级锁，通过自旋等待锁释放。
轻量级锁是在多个：
（1） 线程的情况下如果第二个线程进来，发现锁对象的对象头已经被占用，就会自旋等待，如果等待时间长，就会升级为重量级锁。
（2）第三个线程进来，发现有另一个线程在自旋等待，也会升级为重量级锁。
注意：锁升级后不能再降级！
面试回答Synchronized锁升级思路1：
1.这个是jdk1.6以后的优化吧，就是Hotspot作者发现不是每次都有那么多线程来竞争，就引出了偏向锁，偏向锁呢就是有一个对象头的概念，对象头里面有markword和kclass point，markword里面会存线程ID等其他运行时信息。有线程进来的时候就cas更新线程ID，但是不会释放锁，下次同一个线程就可以直接进来。
2.如果有多个线程来竞争的话，这个时候cas的时候如果失败了，首先会去对象头里可以知道有没有存活，，也会去栈帧里面再去验证是否可存活，如果还存活，就会升级为轻量级锁。3. 轻量级锁就是线程会进行自旋，如果自旋次数多了，就会升级为重量级锁。还有一个就是，如果还有更多的线程进来，发现有人在自旋，那么也会升级为重量级锁。
理解辅助：
偏向锁：上厕所不用排队，就你一个人在家，不用锁门，每次直接进来。 （单线程）
轻量级锁：家里来了一个朋友，有一个朋友要上厕所，就在外面等一会儿马上就好，门也不用锁。 （少量线程数，竞争少，时间短，不阻塞）
重量级锁：家里来了一堆朋友，个个抢着上厕所，于是就把门锁上。 （大量线程竞争，阻塞）