一、JVM
1、jvm的内存组成
五大内存区域，分1.7和1.8
1.堆内存：引用类型的数据，内部组成：1.新生代（伊甸区和幸存者区）2.老年代。该区域经常发生垃圾回收的操作
堆是JVM中最大的一块内存区域，用于存储对象实例和数组。堆被 所有线程 共享，用于 动态分配 内存。堆被分为新生代（Young Generation）和老年代（Old Generation）两部分，新生代又被分为Eden空间和两个Survivor空间。
2.虚拟机栈：方法在运行时，需要存储一些内容，存储到栈
虚拟机栈用于 存储方法的 局部变量、操作数栈、方法调用 和 返回等信息 。每个线程在运行时都会有一个对应的 虚拟机栈，每个方法在执行时 都会 创建一个 栈帧（Stack Frame）。
3.本地方法栈：本地方法（被native修饰的方法），方法运行时，保存的一些信息
4.程序计数器：针对线程的，记录每个线程当前的执行的行数 每个线程都有一个独立的程序计数器。
5.元空间（1.7叫做方法区）：存放已被加载的类信息、常量、静态变量等信息.
JDK 1.8 同 JDK 1.7 比，最大的差别就是：元数据区 取代了 永久代。元空间的 本质 和永久代类
似，都是对 JVM 规范中方法区的实现。不过元空间与永久代之间最大的 区别 在于：
元数据空间 并 不在 虚拟机 内存 中 ，而是 使用 本地内存。
2、JVM的堆内存
堆内存：分为两块：1.新生代 2.老年代
新生代：内部又分为 伊甸园区 和 幸存者区 伊甸园区：幸存者区：幸存者区 = 8：1：1
创建新对象，默认进入到伊甸区，GC在运行时，会将存活的对象放在幸存者区，如果对象存活超过15次，存储到老年代
老年代：存活时间长的对象或者大对象
新生代、老年代 所占 比例 2:1
3、jvm内存模型
Java 内存模型 （下文简称 JMM）就是在底层处理器内存模型的基础上，定义自己的多线程语义。它明确指定了一组排序规则，来保证线程间的可见性。
这一组规则被称为 Happens-Before , JMM 规定，要想保证 B 操作能够看到 A 操作的结果（无论它们是否在同一个线程），那么 A 和 B 之间必须满足 Happens-Before 关系。
单线程规则：一个线程中的每个动作都 happens-before 该线程中后续的每个动作
监视器锁定规则 ：监听器的解锁 动作 happens-before 后续对这个监听器的锁定动作
volatile 变量规则：对 volatile 字段的写入动作 happens-before 后续对这个字段的每个读取动作
线程 start 规则 ：线程 start() 方法的执行 happens-before 一个启动线程内的任意动作
线程 join 规则 ：一个线程内的所有动作 happens-before 任意其他线程在该线程 join() 成功返回之前
传递性：如果 A happens-before B, 且 B happens-before C, 那么 A happens-before C
Java 提供了几种语言结构，包括 volatile , final 和 synchronized , 它们旨在帮助程序员向编译器描述程序的并发要求，其中：
volatile - 保证可见性 和有序性
synchronized - 保证可见性 和有序性 ; 通过管程（Monitor） 保证一组动作的原子性
final - 通过禁止在构造函数初始化 和给 final 字段赋值 这两个动作的重排序，保证可见性 （如果 this 引用逃逸就不好说可见性了）
编译器在遇到这些关键字时，会插入相应的内存屏障，保证语义的正确性。
有一点需要注意 的是，synchronized 不保证 同步块内的代码禁止重排序，因为它通过锁保证同一时刻只有一个线程 访问同步块（或临界区），也就是说同步块的代码只需满足 as-if-serial 语义 - 只要单线程的执行结果不改变，可以进行重排序。
所以说**，Java 内存模型描述的是多线程对共享内存修改后彼此之间的可见性**，另外，还确保正确同步的 Java 代码可以在不同体系结构的处理器上正确运行。
二、什么是STW
STW: Stop-The-World: 是在垃圾回收算法执⾏过程当中，将JVM内存冻结、应用程序停顿的⼀种状态。
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在STW 状态下，JAVA的
所有线程都是停⽌执⾏的 -> GC线程除外 -
一旦Stop-the-world发生，除了GC所需的线程外，其他线程都将停止工作，中断了的线程直到GC任务结束才继续它们的任务
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STW是不可避免的,
垃圾回收算法执⾏一定会出现STW,我们要做的只是减少停顿的时间 -
GC各种算法优化的重点，就是
减少STW(暂停)，同时这也是JVM调优的重点
三、垃圾回收的相关算法：
1、GC常用算法
标记清除算法：
第一步：利用可达性去遍历内存，把存活对象、需要回收的对象标记出来；第二步：在遍历一遍，把标记过的对象回收掉。缺点：效率不高，无法清除垃圾碎片
标记整理算法：
首先，把存活对象和垃圾对象进行标记，然后将所有的存活对象向一端进行移动，然后直接清除端以外的内存。特点：适用于存活对象多，垃圾少的情况；需要整理的过程，无空间碎片产生；
标记复制算法：
按照容量复制两个大小相等的内存空间，当有一个用完以后，就把还存活着对象复制到另一个区域中，在清除掉用完的区域，缺点：内存使用率低，只有原来的一半空间
分代收集算法：
根据内存对象的存活周期不同，将内存划分成几块，一般为新生代、老年代。
新生代一般采用复制算法，老年代一般采用标记整理算法。
2、GC如何判定对象是否回收
引用计数法
使用可达性分析算法来判定：GC Roots
3、如何判断一个对象是否存活？( 判断一个对象是不是垃圾 )
判断一个对象是否存活，分为两种算法1：引用计数法；2：可达性分析算法；
引用计数法 ： 给每一个 对象设置 一个引用计数器，当有一个地方 引用该对象 的时候，引用计数器就+1，引用失效时，引用计数器就-1；当引用计数器为0的时候，就说明这个对象没有被引用，也就是垃圾对象，等待回收； 缺点：无法解决 循环引用 的问题，当A引用B，B也引用A的时候，此时AB对象的引用都不为0，此时也就无法垃圾回收，所以一般主流虚拟机都不采用这个方法；
可达性分析法 从一个被称为 GC Roots的对象向下搜索 ，如果一个对象到GC Roots 没有任何 引用链 相连接时，说明此对象不可用，在java中可以作为GC Roots的对象有以下几种：
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虚拟机栈 中引用的对象
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方法区 类静态属性 引用的变量
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方法区 常量池 引用的对象
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本地方法 栈 JNI 引用的对象
但一个对象满足上述条件的时候，不会马上被回收，还需要进行 两次标记 ； 第一次标记：判断当前对象是否有 finalize()方法 并且 该方法 没有被执行过 ，若 不存在 则 标记为垃圾对象 ，等待回收；若有 的话，则进行 第二次标记 ； 第二次标记将当前对象放入 F-Queue队列 ，并生成一个finalize线程去执行该方法，虚拟机不保证该方法一定会被执行，这是因为如果线程执行缓慢或进入了死锁，会导致回收系统的崩溃；如果 执行了finalize方法之后仍然没有与GC Roots有直接或者间接的引用，则该对象会被回收；
4、被引用的对象就一定能存活吗？
不一定 ，看 Reference 类型，弱引用在 GC 时会被回收，软引用在内存不足的时候，即 OOM 前会被回收，但如果没有在 Reference Chain 中的对象就一定会被回收