前言

与计网的那篇一样，整理我看过的JVM知识。我刷完了B站的视频，配合《深入理解Java虚拟机》使用。最有意思是书中的实战部分，内存结构的时候，触发不同内存区域的OOM！没系统整理时，别问，一问就GG。哈哈，每天尽力更新整理，攒面试人品了！

思维导图

内容太多了，先不展开导图

Java内存区域

导图

内存三大块：

1. 堆

分为年轻代（Eden、From Survivor、To Survivor，大小比例8:1:1）、老年代。
分区原因具体涉及到__GC__

存放内容

对象实例
数组

转化过程：

新对象在eden区分配（内存不够会在老年代分配），一次GC存活则进入s0、s1中，存活15代进入老年代

异常抛出

OOM

2. 方法区（Non-heap）

又称永久代

存放内容:

类信息
常量
静态变量
JIT编译代码
PS：JDK8移除了方法区，把这些数据放到了直接内存的元数据区
常量池信息，存放编译器生成的字面量和符号引用，JDK7移动到堆上存储

异常抛出：

OOM

3. 栈

分为虚拟机栈、本地方法栈。
64位长度long和double占用两个局部变量空间（Slot）其他的占用1个

存放内容

1. 局部变量表（编译期完成，对应基本数据类型、对象引用）
2. 操作数栈（字节码相关）
3. 动态链接
4. 方法出口
5. 常量引用
6. 小对象（无逃逸时，自动回收）

异常

OOM（无法动态扩展时）
SOF（大于允许深度时）

4. 程序计数器

存放当前线程字节码指令地址，无OOM抛出

5. 直接内存

1. NIO

基于通道（channel）和缓存区（buffer）
直接使用Native函数分配堆外内存（__DirectByteBuffer__对象引用这块内存）

1. 避免Java堆、Native堆来回复制数据
2. 不受Java堆限制（但受本机总内存限制）

垃圾回收

算法分类

1. 引用计数法
   原理：维护对象的引用计数，为0时回收
   问题：

   1. 性能开销
   2. 循环引用问题

2. 标记-清除法
   原理：从根节点出发，标记所有可达对象，把不可达对象删除

3. 标记-压缩法
   原理：与标记-清除法相同，增加了移动到一侧，清空边界以外的点。以消除碎片

4. 复制算法
   
   原理：两块相同大小的空间，每次把存活对象放到另一块，清空本块。并把大对象放到老年代。
   问题：

   1. 浪费一半空间
   2. 不适合存活过多的内存区域（老年代）

分代思想

少量对象，适合复制算法
大量存活，适合标记清理、压缩

一些概念

1. 什么是可触及性？
   以下是可触及的：
   1. 栈中的引用对象
   2. 方法区的静态成员
   3. 常量的引用
   4. JNI方法栈中的引用对象
2. 什么时候可复活？
   finalize()中复活对象（当然只会复活一次）
3. 为什么避免使用finalize？
   1. 无法确定GC的时间
   2. 为什么不使用更确定性的try catch finally呢？
4. 什么是Stop-The-World现象？
   多半是由GC引起的出现全局暂停的现象，（其他原因：Dump线程，死锁检查，堆Dump）
5. Stop-The-World有什么危害？
   1. Java长时间无响应（老年代满出现这种情况）
   2. 考虑有集群的时候，会误判宕机，而出现主备切换（扯远了）

术语

name	别名	含义
FUll GC	Major GC	清理整个堆
Old GC		清理老年代内存
Mxinor GC	Young GC	清理年轻代内存

具体算法

串行收集器（-XX:UseSerialGC)

毫无疑问，串行的效率最高（回收垃圾的效率），但是带来了较长的停顿。使用该参数则表示：
1. 新生代、老年代使用串行回收
2. 新生代使用复制算法
3. 老年代使用标记-压缩

并行收集器（-XX: UseParNewGC）

复制算法的实现，多线程并行复制，当然是在新生代使用。

并行收集器（-XX: UseParallelGC,-XX: UseParallelOldGC）

新生代使用复制算法，老年代使用标记-压缩（默认不并行，使用后面的才并行）

CMS（Concurrent Mark Sweep）并发标记清除算法

这个就要详细说说了。是标记-清除算法的并发实现。
过程如下：
1. 初始标记（串行，暂停用户线程）
由根直接能标记到的对象，速度快
2. 并发标记（与用户线程并行）
标记全部可达对象
3. 重新标记（串行）
暂停整个应用程序，修正标记，准备清理了
4. 并发清理（与用户线程并行）
清理垃圾
5. 并发重置
开始下一个循环
特点：
1. 停顿时间短，多次与用户线程并行
2. 并发时，系统吞吐量降低（GC线程与应用线程一起工作，应用吞土量当然降低了）
3. 清理不彻底（清理时与用户线程并行，期间产生的垃圾只能下次GC回收）
使用注意事项：
1. 老年代使用（对象变化较小，重新标记、清理期间做的工作更加有效）
2. 不能在空间快满的时候清理，会出现Concurrent mod failure错误 。此时会使用串行收集器，得不偿失。
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction 设置触发GC的阈值
几个参数：
-XX: UseConcMarkSweepGC（使用CMS）
-XX: UseCMSCompactAtFullCollection（Full GC后进行碎片整理）
-XX: CMSFullGCBeforeCompaction（进行几次GC后再进行碎片整理）
-XX:ParallelCMSThreads（CMS线程数量）

如何减轻GC压力？？

1. 软件架构的设计
2. 代码编写
3. 堆如何分配