Java内存模型与垃圾回收笔记

内存模型

• 栈。 局部变量（基本类型）与对象引用；线程隔离。每个方法执行时会创建一个栈帧，存储局部变量等。
• 堆。 对象实例；线程共享。
• 方法区。类信息、常量（final）、静态变量、符号引用； 线程共享。
• 程序计数器。记录当前线程执行字节码的行号；线程隔离。
• 本地方法栈。native方法。

新建对象

　　程序new一个对象时，首先看类是否加载到了内存，如果没有则需要通过执行一个类加载过程，之后在堆中创建一个对象。

类加载

　　使用双亲委派模型来进行类加载。类加载器收到加载请求会委托给父类加载器，能够确保类的全局唯一性。

1. 加载。类加载器根据类的全限定名读取二进制字节流到方法区，并生成一个Class对象，作为访问入口。
2. 验证。格式验证、语义验证。
3. 准备。为静态变量分配内存。
4. 解析。符号引用转为直接引用。
5. 初始化。

创建对象

　　分配对象内存、变量赋默认值、执行初始化方法、在栈中创建对象引用并把对象指针赋给它。可能发生指令重排序。

内存分配

1. 对象优先分配到新生代的Eden区，空间不足时进行minor gc。Eden区与survivor区的对象复制到另一个survivor区，然后回收Eden区。
2. 长期存活的对象复制到老生代。
3. 每次minor gc时检查老生代空间是否充足，不足执行full gc。

垃圾回收

垃圾判定

　　引用计数（存在循环引用）、可达性分析（从多个root对象出发，不在引用链上的表示不可达）。

垃圾回收器

• Serial

　　　　单线程收集器，收集时用户线程会暂停。收集新生代用复制算法，收集老生代用标记整理算法。

• CMS (Concurrent Mark Sweep)

　　　　老生代收集器。使用标记清除算法，可以并发标记、并发清除，目标是最短停顿时间，提高响应速度。

　　　　缺点是会产生内存碎片，导致频繁GC。

• Parallel Scavenge

　　　　新生代收集器。使用复制算法，优点是可控制吞吐量，适合后台运算、交互少的任务。

• G1(Garbage First)

　　　　收集新生代与老生代。将Java堆划分成多个区域，区域之间不一定连续，每个区域可能是eden、survivor、old或Humongous(大对象)。  通过全局并发标记统计每个区域的垃圾堆积情况，每次收集垃圾最多的区域，不需要扫描全堆，效率高。

　　　　特性：　与应用程序并发执行

　　　　　　　　不会产生内存碎片

　　　　　　　　软实时，设置垃圾回收的限时，G1会尽量在时限内完成垃圾回收（不确保）

　　　　GC模式：Young GC：eden区域达到最大阈值时，触发young gc，回收eden区与survivor区

　　　　　　　　  Mixed GC：回收young region和old region。