目录
[2. JVM内存区域划分](#2. JVM内存区域划分)
[3. JVM类加载](#3. JVM类加载)
[3.1 类加载的步骤](#3.1 类加载的步骤)
[3.2 类加载中的双亲委派模型](#3.2 类加载中的双亲委派模型)
[4. 垃圾回收(GC)](#4. 垃圾回收(GC))
[4.1 JVM的垃圾回收](#4.1 JVM的垃圾回收)
[4.2 找到垃圾](#4.2 找到垃圾)
[4.3 释放垃圾](#4.3 释放垃圾)
1.简单介绍JVM
JVM就是Java虚拟机，是专门为Java程序服务的模型，可以将Java代码编译后的字节码文件通过JVM将字节码转换成不同操作系统对应的机器码进而运行，是Java跨平台性的核心机制。
2. JVM内存区域划分
一个Java进程就相当于一个Java虚拟机，JVM向操作系统申请一块内存空间，JVM再自己对这块内存空间进行分配，划分了四个核心区域：
程序计数器：
用来存储当前线程正在执行的Java方法对应的JVM中的指令地址。
方法区（元空间）：
用来记录被JVM加载的类的信息，静态变量，常量等数据，相当于把.class文件加载到内存里面，比如：类的名字，类的使用范围，继承自哪些类，实现了那些接口，方法的名字，返回值类型，参数的类型和数量。
Java虚拟机栈：
每个线程都会创建一个Java虚拟机栈，与线程的生命周期相同，每个方法在执行时候都会创建一个栈帧，用来存储局部变量表，操作数栈，返回出口等信息，每调用一个方法就会创建一个栈帧放到栈里面，JVM的栈是利用C++代码实现的用来存放Java方法的栈。
堆：
用来保存对象的实例的，是JVM里面最大的内存区域，如果对象不使用了就会回收掉。
Test t = new Test();
这里的t是局部变量，是放在栈上的。
t是成员变量是放在堆上的。
t是静态变量是放在元数据区的。
元数据区和堆，一个进程共享一个，程序计数器和栈，一个进程存在多个。
3. JVM类加载
3.1 类加载的步骤
类加载就是将.class文件加载成类文件，通过三个阶段，具体是五个步骤来实现类加载的。
加载：
首先根据类的全限定名（包名+类名）找到.class文件的位置，将.class文件里面的二进制字节流的静态存储结构，转换为方法区中运行时的数据结构，并且在在内存中创建一个该类的对象，作为后续该类的各种数据的访问入口。
验证：
确保读取到的字节流数据符合JVM的要求，并且保证这个被加载的类不会危害到虚拟机的安全。
准备：
给类中的静态字段分配内存空间，并设置默认的初始值，如果是被final修饰的静态字段，不会分配，因为被final修饰的字段在类编译时候就分配了。
解析：
针对字符串常量，进行初始化，将.class文件中解析出来的字符串常量放到内存中，也就是元空间中的常量区。
初始化：
执行类的构造方法，初始化类的各种属性，包括静态成员，如果有父类还未被加载，就会触发父类的加载。
3.2 类加载中的双亲委派模型
在JVM中有专门的模块来进行类加载过程，这样的模块就是类加载器。
JVM中默认的类加载器有三种：
BootstrapClassLoader，在Java标准库的目录里面进行查找。
ExtensionClassLoader，在Java拓展库的目录里面查找。
ApplicationClassLoader，在Java的第三方库目录或者当前项目目录里面找。
双亲委派模型的过程就是：
类加载器接收到类加载的请求后，需要通过全限定类名来找到对应的class文件，首先从ApplicationClassLoader作为入口，将请求传给引用的ExtensionClassLoader，然后ExtensionClassLoader把类加载请求传给引用的BootstrapClassLoader来加载请求，接着BootstrapClassLoader在标准库里面找是否有符合要求的class文件，如果没有找到，就把请求返回给ExtensionClassLoader，ExtensionClassLoader在Java拓展库中寻找，没有找到，把请求返回给ApplicationClassLoader，ApplicationClassLoader在第三方库和当前项目中寻找，如果没有找到就会抛出异常。
4. 垃圾回收(GC)
4.1 JVM的垃圾回收
JVM中的程序计数器，栈区的生命周期都是随着线程的结束而销毁的。而JVM的垃圾回收主要是针对堆里面的不再使用的对象的回收，而GC的工作流程就是找到垃圾，释放垃圾。
4.2 找到垃圾
找到垃圾的方法有两种：引用计数和可达性分析。
引用计数：
引用计数是在内存中每创建一个新对象，就会申请一小块空间来表示该对象被多少引用指向，每有一个引用指向该对象，引用计数就会+1，如果某个对象的引用计数为0，该对象就没有引用使用，就会被释放。
该方法存在的缺陷：
如果对象内存比较小，而引用计数占用的内存的占比就会比较大，比较消耗内存空间。
有可能出现"循环引用"这样的问题：
执行完左边的逻辑后，此时两个对象不再使用，应该释放，但是此时的两个对象的引用计数都是1，不能释放，此时就导致了循环引用的问题。
可达性分析：
JVM通过一些引用的对象，比如栈中的引用类型的局部变量，常量池引用指向的对象，引用类型的静态成员变量，作为起点，然后进行遍历，判断每个对象是否能访问到，如果能访问到的对象就标记为可达，遍历完成后，所有为不可达的对象都应该被释放。
4.3 释放垃圾
释放垃圾的算法有下面几种：
标记-清除算法：
该算法直接将对象释放掉，但是会产生内存碎片化的问题，导致空闲内存是不连续的，在申请内存时，都是申请连续的内存的，这种方法会导致，空闲内存很大，但连续的空闲内存很小，导致可申请的内存空间很小。
复制算法：
该算法是将可用的内存空间分成两部分，一部分空闲着，一部分用来存储对象，将存储对象内存中的垃圾对象释放后，然后将不是垃圾的对象复制到空闲的内存空间，这样剩下的内存空间就是连续的了。
该算法的缺点：
该算法的内存利用率比较低，并且如果对象比较大或者多的情况，复制的成本就比较大。
标记-整理算法：
该算法是在清理完垃圾对象后，将不是垃圾对象的对象进行移动，移动成连续的内存空间。
该方法解决了内存利用率低的问题，但是如果对象比较多或者大的情况，移动的成本就比较大。
Java释放垃圾的机制是：分代回收。
这里的代指的是对象的年龄，也就是GC的次数，如果某个对象经过一次GC后没有被删除，此时该对象的年龄就会+1。
分代回收是将堆分成新生代和老年代两个区域，并且将新生代分为伊甸区和幸存区两种类型的区域，伊甸区比幸存区大。
新创建的对象会先放在伊甸区，经过一轮GC后，会将存活下来的对象通过复制算法放到一个空闲的幸存区，然后幸存区里面的对象也会经过GC，幸存下来的对象会放到另一个幸存区里面，如果一个对象经过多次GC之后，仍然幸存，就会晋升成为老年代，而老年代内部的学习销毁对象是通过标记-整理算法来实现的，因此新生代GC的次数比较频繁，老年代GC的次数比较少。
如果一个对象很大，会直接晋升成为老年代。
而在JVM中会有专门的垃圾收集器模块来完成上面的GC过程，比如：CMS G1 ZGC等。