jvm-垃圾回收gc简介+jvm内存模型简介

gc是jvm自动执行的，自动清除jvm内存垃圾，无须人为干涉，虽然方便了程序员的开发，但同时增加了开发人员对内存的不可控性。

1、jvm内存模型简介

jvm是在计算机系统上又虚拟出来的一个伪计算机系统，它存在于计算机内存中并运行在操作系统之上， jvm在执行字节码时，把字节码解释成具体平台上的机器指令执行，那我们就来看看这个JVM伪计算机系统是怎么设计的，如下是jvm的体系图，运行数据区是jvm的内存模型：

程序计数器：一块较小的内存空间，它的作用可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一个需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。每一个线程都需要有一个独立的程序计数器，各线程之间的程序计数器互不影响，独立存储。

java栈（虚拟机栈）：每个线程私有的，描述的是java方法执行的内存模型：每个方法执行的时候都会同时创建一个栈帧（stack frame）用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法被调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

本地方法栈：为虚拟机使用到的native方法服务。

堆：最大的一块内存，也是GC的主战场，里面存放的是几乎所有的对象实例和数组数据。从内存回收角度，Java堆被分为新生代和老年代；这样划分的好处是为了更快的回收内存；

方法区（永久代存在堆内存）：与JAVA堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储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数据。除了跟JAVA堆一样不需要连续的物理内存空间和可扩展外，还可以选择不实现垃圾收集。这个区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载。

运行时常量：是方法区的一部分，用于存放编译期生成的各种字面量（包含文本字符串、声明为final的常量值等）和符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。

2、gc算法简介

GC的工作区间为线程共享之地，即堆和方法区，回收算法可分为：引用计数法、可达性分析算法。

引用计数法：早期策略，堆中每个对象都有一个引用计数，每当有一个地方引用他时，引用计数值就+1,当引用失效时，引用计数值就-1，任何时刻引用计数值为0的对象就是可以被回收，当一个对象被垃圾收集时，被它引用 的对象引用计数值就-1，判定效率高，但当两个对象相互引用的时候就无法回收，导致内存泄漏。

可达性分析算法：当两个对象相互引用的时候就无法回收，导致内存泄漏。

即使在可达性分析算法中不可达的对象，也并非是“非死不可”的，这时候它们暂时处于“缓刑”阶段，要真正宣告一个对象死亡，至少要经历再次标记过程。标记的前提是对象在进行可达性分析后发现没有与GC Roots相连接的引用链。

第一次标记并进行一次筛选

筛选的条件是此对象是否有必要执行finalize()方法，一个对象只能执行一次finalize（）。
        当对象没有覆盖finalize方法，或者finzlize方法已经被虚拟机调用过，虚拟机将这两种情况都视为“没有必要执行”，对象被回收。

第二次标记

如果这个对象被判定为有必要执行finalize（）方法，那么这个对象将会被放置在一个名为：F-Queue的队列之中，并在稍后由一条虚拟机自动建立的、低优先级的Finalizer线程去执行。这里所谓的“执行”是指虚拟机会触发这个方法，但并不承诺会等待它运行结束。这样做的原因是，如果一个对象finalize（）方法中执行缓慢，或者发生死循环（更极端的情况），将很可能会导致F-Queue队列中的其他对象永久处于等待状态，甚至导致整个内存回收系统崩溃。
        Finalize（）方法是对象脱逃死亡命运的最后一次机会，稍后GC将对F-Queue中的对象进行第二次小规模标记，如果对象要在finalize（）中成功拯救自己----只要重新与引用链上的任何的一个对象建立关联即可，譬如把自己赋值给某个类变量或对象的成员变量，那在第二次标记时它将移除出“即将回收”的集合。如果对象这时候还没逃脱，那基本上它就真的被回收了。

 常用的回收算法：

　　复制算法：

　　标记-清除：

　　标记-压缩：

　　标记-清除-压缩：

3、hotspot内存分代管理（各代都有自己的特点，各代采用的gc算法也不同）

GC类型有3种：Minor GC（负责清理新生代）、Major GC（负责清理旧生代）、Full GC（负责清理新生代、旧生代、永久代）。

由于方法区内 存储类的信息、常量等信息,一般情况下回收的次数很少，"成绩"相对于堆(Heap)很不理想，所以接下来重点发在 堆(Heap)上。方法区被为 "永久代"Permanet Generation，但并不是不进行垃圾回收，会进行 类的卸载和常量池的常量移除等。

1）新生代

2）老年代

3）永久代（永久代和元空间解释参考 https://www.imooc.com/article/47149）

永久带又叫Perm区，只存在于hotspot jvm中，并且只存在于jdk7和之前的版本中，jdk8中已经彻底移除了永久带，jdk8中引入了一个新的内存区域叫metaspace（元空间）。