JVM虚拟机内存溢出垃圾收集及类加载机制总结

1.Java内存区域与内存溢出异常

虚拟机栈：为虚拟机执行Java方法服务

本地方法栈：为虚拟机使用到的native方法服务。

Java堆：是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块，被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例。是垃圾收集器管理的主要区域。

可以通过-Xmx和-Xms控制堆的大小。

方法区：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。

内存溢出异常（OutOfMemoryError）：

虚拟机栈：如果虚拟机栈可以动态扩展，如果扩展时无法申请到足够的内存。

Java堆：如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时。

方法区：当方法区无法满足内存分配需求时。当方法区中的常量池无法再申请到内存时。

2.垃圾收集器与内存分配策略

如何判断一个对象是否可回收呢？

可达性分析算法：通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径（称为引用链），当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连，则证明此对象是不可用的。

如何宣判一个对象的死刑呢？

即使是在可达性算法中的不可达对象，也并非是非死不可的，此时它们暂时处于缓刑阶段，要真正宣告一个对象死亡，至少要经历两次标记过程：第一次就是执行可达性算法后，若一个对象和任何其他对象没有关联就会标记一次。然后判断该对象是否重写了finalize（）方法，若该对象没有重写，或者已经执行过那么会进行第二次标记，两次标记后确立其死刑，对象可在finalize（）方法内进行一次自我救赎的机会。但是注意，finalize方法只会被执行一次。

垃圾收集算法：

标记-清除算法（最基础的算法）：

首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。但是效率低且易产生大量不连续的内存碎片。

复制算法：

将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块内存使用完了，就将还存活的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间清理掉。

标记-整理算法：

首先标记处所有需要回收的对象，在标记完成后将需要回收的对象向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

分代收集算法：

根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，一般是把Java堆分为新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。在新生代中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法，而老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用“标记-清理”或者“标记-整理”算法来进行回收。

默认使用的垃圾收集器：Serial/Serial Old收集器

对象的内存分配策略：

新建一个对象一般来讲会先存入新生代中的Eden中，若是大对象则直接存入老年代，当Eden内存满后，会根据复制算法将Eden中的存活对象复制到Survivor空间内，并执行一次minorGC，将Eden空间清空，若是老年代没有足够的内存进行分配时就会执行一次FullGC，一般来讲FullGC都会伴随着一次MinorGC，但是要比MinorGC慢10倍以上。若是一个对象在survivor空间内经历过了15次的MinorGC还不死，就会将该对象转存至老年代。

3.虚拟机类加载机制

概念：虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存，并对数据进行校验、转换解析和初始化，最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型，这就是虚拟机的类加载机制。

加载-->验证-->准备-->解析-->初始化-->使用-->卸载