JVM和GC

java和c++之间有一堵有动态内存分配和垃圾回收技术所围成的高墙。

1.JVM内存模型

总的来说，java虚拟机的内存区域（运行时数据区域）划分分为以下几个区域：

1，程序计数器（PC）

2，java栈（java虚拟机栈）

3，本地方法栈

4，java堆（gc堆）

5，方法区

其中前三是线程私有（隔离）的，后二者是线程共享的。它们各自具有的作用和特征如下：

1.程序计数器（PC）：

——可看作当前线程所执行的字节码的行号指示器。分支，循环，挑战，异常处理，线程恢复等都需要这个计数器来完成

——线程私有

——如果线程执行的是一个java方法，这个计数器记录就是字节码地址；如果线程执行的是Native方法，则为空（Undefined）

——较小的内存空间，唯一没有规定OutOfMemoryError的区域

2.java虚拟机栈：

——描述的是java方法执行的内存区域，每个方法都会创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操组数栈、动态链接和方法出口。

——局部变量表存放基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、long、float、double）、对象引用和returnAddress类型。在编译时期完成分配，运行不改变其大小。

——线程私有，与线程生命周期相同

3.本地方法栈：

——与java栈十分相似，是为Native方法服务。有的虚拟机实现的时候会将二者合而为一。

4.java堆：

——虚拟机中管理内存最大的一块。存放对象实例和数组。

——是垃圾回收的主要区域，也叫作GC堆。

——线程共享的java堆中可分出多个线程私有的分配缓冲区（Tread Local Allocation Buffer，TLAB）

5.方法区

——线程共享区域，用于存放已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等。

——逻辑上是java堆的一部分，有个别名“Non-Heap”；

——这部分也是垃圾回收的对象“永久代”，但是效果不好。主要针对常量池的回收和对类型的卸载

——运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分，用于存放编译时期生成的各种字面量和符号引用。运行时也可以将新的常量放入池中，String的intern（）方法

还有一块不是属于虚拟机运行时数据区的一部分，叫做直接内存（Direct Memory），jdk1.4之后是通过NIO类，引入一种基于通道和缓冲区的I/O方式，通过java堆中的DirectByteBuffer作为这块内存的引用进行操作。

2.垃圾回收原理

1.仅针对java堆和方法区（永久代）的内存区域

2.判断对象是否己死：

——引用计数法：不能解决循环引用的问题

——可达性分析（Reachability Analysis）：通过GC Roots对象作为起始点，当一个对象到达GC Roots没有引用链时，表示该对象不可用了。这是现代主流的实现原理

3.当不可达时，处于“缓刑”阶段，至少经历两次标记阶段。一是判断是否有必要执行finalize（）方法，如果有必要执行，则放在在F-Queue队列中进行二次标记。如果没有没有覆盖finalize方法或者finalize方法被调用过一次，则说明没有必要执行。

4.回收方法区（永久代）。主要回收废弃常量和无用的类。

5.垃圾回收算法：