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[CMS(Concurrent Mark Sweep, 并发标记清除)](#CMS(Concurrent Mark Sweep, 并发标记清除))
[G1(Garbage First)回收器](#G1(Garbage First)回收器)
jdk(Java Development Kit) Java开发工具包 JRE+开发工具（编译器（javac），调试器等）
jre（Java Runtime Enviroment）Java运行时环境 JVM+工具类（String 等等）
jvm Java虚拟机 将字节码 解释 / 编译 为机器码执行，也是java可以一次编程，到处运行的核心
JVM整体组成部分
类加载系统：将硬盘里的字节码加载到内存里
运行时数据区：负责存储运行时的各种数据
执行引擎：将字节码编译为机器码执行
本地方法接口：调用非java的方法，比如hashCode(获取对象的地址)
类加载系统
作用
将硬盘中的字节码加载到内存中（运行时数据区）
类什么时候被加载
1.类里面写了main方法，执行main方法时会调用
2.new这个类的对象
3.反射机制调用时
4.调用这个类的静态成员
那么什么时候不会被加载呢？
1.例子：Hello[] hello = new Hello [] 此时类就没有被加载，因为创建的是数组对象，Hello这个类只是作为类型
2.访问类里面的静态常量，比如 final static int a = 10; 直接返回静态常量的值
如果是static int a = 10;这是静态变量，也就是类的静态成员，会加载类
类加载的流程是什么（了解）
加载：以字节流形式读取文件
链接：验证，准备，解析
初始化：主要给静态变量成员赋值
类加载器
类加载器就是加载类的实践者
不同的类是由不同的类加载器加载的
类加载器分为三类：
启动类加载器（引导类加载器）：不是用java语言写的，使用c/c++写的,负责加载虚拟机最核心的类库
扩展类加载器：使用Java语言写的
应用程序类加载器：使用Java语言写的，负责加载程序员在项目中写的类（target/class）
双亲委派机制
当传来类加载的任务时，会优先委派给上级的类加载器加载，依次递归，直到传到最上层的启动类加载器，如果上级类加载器找到类时，成功返回，如果没有，则委派给下一级类加载器，如果找到了，成功返回， 如果没有，则报ClassNotFoundException。
那为什么要设计双亲委派机制呢？
为了安全，避免了自己定义 的类，替换了系统中的核心类
有一个作用是，当我们自己构造了一个java.lang.String类，在双亲委派机制下，会让启动类加载器找到类库中的String类，而不会被我们自己写的String类覆盖。
如何打破双亲委派机制呢？
可以自定义类加载器
运行时数据区
类加载器把类的信息加载到内存时，存储到运行时数据区
根据运行时数据区的不同功能，可以分为五个部分：
程序计数器
程序计数器是记录线程执行的指令集的位置，因为线程在执行时，CPU要进行切换执行，所以要记录线程执行的位置。 java是高级语言，每一条高级语言要分解成好几条指令执行
特点：
1.程序计数器是占用内存最小的一块区域，也是运行速度最快的区域
2.程序计数器是线程私有的，每个线程都有属于自己的程序计数器，程序计数器的生命周期和线程的生命周期一样
3.程序计数器是运行时数据区唯一一个不会出现内存异常的区域
虚拟机栈
虚拟机栈是运行单位，管理程序如何执行，一个方法被调用，就入栈，运行结束，就出栈
虚拟机主要用来运行Java语言写的方法
特点：
1.线程私有的，每个线程中调用的方法都在线程对应的虚拟机栈中运行
2.A线程的方法无法调用B线程中的方法
3.栈中存储局部变量
4.虚拟机栈中不存在垃圾回收
5.虚拟机栈中存在内存溢出（例如 递归调用太深）
一个方法被压入到虚拟机栈中以后称为栈帧
栈帧的内部结构：
局部变量表（存储局部变量的值）
java
public void test() {
int a=10;//基本类型存储他的值
int b=10;
String s=new String();//引用类型存储他的地址，地址在堆中
}操作数栈：就是用来计算的区域
java
public void test() {
int a=10;//先从局部变量表中拿到a和b 的值
int b=10;
int c = a + b;//然后到操作数栈中进行计算，把运算结果赋给c，然后把写回到局部变量表中
}
本地方法栈
本地方法：在Java程序中，不由Java语言编写的方法
本地方法是由native修饰，没有方法体
因为Java是上层语言（开发上层应用程序），没有权限直接与硬件进行交互（比如读取内存或硬盘中的数据）
本地方法栈：本地方法栈是运行单位，一个本地方法被调用，就入栈，运行结束，就出栈
特点：
1.线程私有
2.没有垃圾回收
3.存在内存溢出情况
堆
堆：用来存储Java中创建的对象
特点：
1.线程共享的
2.可以通过设置参数来改变堆的大小
3.存在内存溢出情况
4.是GC(Garbage Collection)垃圾回收的重点区域
5.是运行时数据区内存最大的一块空间
堆内存区域划分
新生代（区）：伊甸园区 幸存者0 幸存者1
老年代（区）
为什么要分代（区）
根据对象的存活时间，大小放在不同的区域，不同的区域有不同的垃圾回收算法
会频繁的回收新生代，较少回收老年代
可以对回收算法扬长避短
对象创建分配内存的过程
1.第一次创建的对象一般都分在伊甸园区（内存很大的对象会直接分配到老年区）
2.当垃圾回收来临时，伊甸园区没有被回收的对象进入幸存者0区，清空伊甸园区
3.当下一次垃圾回收来临时，伊甸园区和幸存者0区没有被回收的对象进入幸存者1区，伊甸园区和幸存者0区被清空
4.当一个对象在经历15词垃圾回收后，他就会进入老年区
堆空间参数：
涉及到jvm调优
理解是要根据实际的需要，来调整jvm中原有的一些参数，比如堆的初始化大小
官网地址:
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html
-XX:+PrintFlagsInitial
查看所有参数的默认初始值
-Xms:初始堆空间内存
-Xmx:最大堆空间内存
-Xmn:设置新生代的大小
-XX:MaxTenuringTreshold:设置新生代垃圾的最大年龄
-XX:+PrintGCDetails 输出详细的 GC 处理日志
方法区
方法区主要是用来加载类信息的（变量，方法，静态常量...）以及编译器编译后的字节码
特点：
1.方法区也是线程共享的
2.也存在内存溢出情况
3.方法区的大小也是可以设置的，方法区的大小决定 可以加载多少类
方法区的垃圾回收
方法区也存在垃圾回收，主要是回收类信息
但是类信息回收是比较苛刻的：
1.该类以及派生的子类所创建的对象全都已经不再被使用，而且已经被回收了
2.该类的类加载器被回收了
3.该类的Class对象也不存在了，如果Class对象还存在，那么就说明可能该类信息还会被使用
本地方法接口
虚拟机中负责调用本地方法的入口，本地方法在本地方法栈中（运行时数据区）运行
什么是本地方法： 被nativa修饰，没有方法体的方法，是操作系统提供的方法
为什么要调用本地方法：因为Java是上层开发应用程序的语言，无法和计算机的硬件（内存，硬盘，外设（喇 叭））交互，需要用本地操作系统提供的方法
执行引擎（黑盒）
执行引擎在虚拟机中主要负责将虚拟机中的字节码 编译/翻译 成机器码
.java------>jdk(javac)编译------>.class 开发阶段
.class------>执行引擎编译------>机器码 运行阶段
什么是解释器？什么是JIT编译器？
解释器/解释执行： 比如sql，HTML，css，js，python,不需要整体编译，而是由解释器一行一行的执行
特点：执行速度慢，但不需要花费时间编译
编译执行：先把代码整体进行编译，生成另一种文件格式
特点：执行速度快，但需要花费时间编译
jvm的执行引擎在将字节码编译为机器码的时候，采取的是半解释，半编译的机制
开始时，可以先采用解释执行，立即投入到编译工作中
等到编译好之后，采用编译执行
垃圾回收（重点）
什么是垃圾？
垃圾就是内存中已经没有任何引用指向的对象就叫做垃圾对象
如果不对垃圾进行回收，会导致新的对象没有足够的空间存储，进而导致内存溢出（Out Of Memory 简称OOM）
早期的垃圾回收
早期的垃圾回收都是手动释放 malloc() free()
如果忘记回收垃圾。那么就会造成内存泄漏（对象不再使用，但还占据着内存空间）
垃圾回收的重点区域
堆： 频繁回收新生代，较少回收老年代
方法区：虽然回收条件比较苛刻，但是也存在垃圾回收
内存溢出和内存泄漏
内存溢出：内存空间不足以运行程序，会报出内存异常（Out Of Memory 简称OOM）---->ERROR 一般程序我
们只能处理异常
内存泄漏：当一些对象已经不再被使用，却没有被回收，会一直占据着内存
比如： 对象中提供了close（）；方法的对象
1.数据库链接对象
2.Socket链接对象
3.IO读取文件的对象
垃圾回收相关算法
垃圾标记阶段算法
垃圾标记阶段的目的：判断那些对象是垃圾对象
垃圾标记阶段涉及两个算法：引用计数算法（现在的虚拟机中已经不再使用了）
可达性分析算法
引用计数算法
思想：给对象加入一个字段用来记录该对象被引用的数量，有一个引用指向对象，计数器就加一，有一个引用断
开，计数器就减一。
优点：实现思路简单
缺点： 1.会造成额外的时间和空间开销
2.不能解决对象循环引用的问题，比如ABC三个对象循环引用，但是可能与外界没有引用，此时虽然三个对象的计数器都是1 ，但是他们并没有被引用
可达性分析算法（根搜索算法，也可以叫追踪性分析算法）
思想：从一些活跃的对象开始进行搜索，只要和和根对象有关联的对象，就不是垃圾对象，如果和根对象没有关
联，即使和其他对象存在引用关系，也会被判定为垃圾对象。
可以成为根对象的对象：
1.虚拟机栈中对象，运行中的方法引用的对象
2.虚拟机内部的Class对象，类加载器，异常类
3.类中的一些静态成员变量
4.与同步锁有关的 对象
对象的finallization机制
主要是Object类中的finalize（）方法------------------------------------>final finally finalize区分
finalize方法在对象被判定为垃圾对象之后，在被垃圾回收真正回收之前由虚拟机执行
在finalize中执行最后要执行的功能
finalize只被执行一次
由于finalize（）存在，所以对象分为三种状态：
1.可触及的：有引用指向的对象
2.可复活的：已经被判定为垃圾对象，但是还没有被回收，可能在finalize（）方法中复活
3.不可触及的：finalize已经被执行过，又被判定为垃圾对象，最后被回收
垃圾回收阶段算法
标记-复制算法：
把内存分为几块，把正在使用的内存块的存活对象，复制到另一块内存中，从内存块的位置开始摆放，清空正在使用的内存。
对象会被移动，适合存活对象少，垃圾对象多的情况，特别适合回收新生代的垃圾对象。
标记-清除算法：
存活对象不会被移动，把垃圾对象的地址记录在一个空闲列表中，有新的对象到来时，把新的对象分配到空闲列表中的内存地址上，覆盖垃圾对象。
适合老年代的回收，因为存活对象多且内存占用大，不需要移动对象
标记-压缩算法：
将存活对象压到内存的一端，重新排列，将边界外的空间清理，释放内存碎片，效果就像进行了一次标记-清除算法之后，进行了一次内存碎片整理。
也是适合老年代的垃圾回收
分代收集
为什么要用分代收集？
垃圾回收器
标记阶段和回收阶段的算法都是理论层面的，而垃圾回收器而垃圾回收的实践者
垃圾回收器分类：
**按照线程数量分：**单线程垃圾回收器------------>只有一个线程进行垃圾回收
多线程垃圾回收器------------>多个线程进行垃圾回收
**从工作模式分：**独占式垃圾回收器，当垃圾回收线程执行时，其他的线程会暂时停止执行
（STW ------>stop the world）
并发式垃圾收集器，当垃圾线程执行时，可以允许其他线程并发执行
从回收的空间分：新生代垃圾回收器
老年代垃圾回收器
HotSpot 垃圾收集器
图中展示了 7 种作用于不同分代的收集器，如果两个收集器之间存在连线， 则说明它们可以搭
配使用。虚拟机所处的区域则表示它是属于新生代还是老年代 收集器。
Serial,Serial Old,ParNew,Parallel Scavenge,Parallel Old,CMS,G1
两款很重要的垃圾回收器
CMS(Concurrent Mark Sweep, 并发标记清除)
这款垃圾回收器首创了垃圾回收线程和其他线程同时执行
CMS收集器是以获取最短回收停顿 时间为目标的收集器（追求低停顿），它在垃圾收集时使得
用户线程和 GC 线程并发执行，因此在垃圾收集过程中用户也不会感到明显的卡顿。
初始标记：垃圾回收线程独占的
并发标记：用户程序线程和垃圾回收线程同时执行
重新标记：垃圾回收线程独占的
并发清理：其他线程和垃圾回收线程同时执行
重置线程：用户程序线程和垃圾回收线程同时执行
G1(Garbage First)回收器
G1是面向服务器端的垃圾回收器，也继承了CMS中用户线程和垃圾回收线程同时执行的特点
G1 垃圾回收期可以做到对整个堆进行垃圾回收，不再区分新生代，老年代
垃圾回收性能高
为什么叫G1（垃圾优先）
把每个分区又分为若干个小的区域，会对每个小的区域进行跟踪，优先回收垃圾最多的区域
查看 JVM 垃圾回收器设置垃圾回收器
打印默认垃圾回收器
-XX:+PrintCommandLineFlags -version
JDK 8 默认的垃圾回收器
年轻代使用 Parallel Scavenge GC
老年代使用 Parallel Old GC
打印垃圾回收详细信息
-XX:+PrintGCDetails -version
设置默认垃圾回收器
Serial 回收器
-XX:+UseSerialGC 年轻代使用 Serial GC， 老年代使用 Serial Old GC
ParNew 回收器
-XX:+UseParNewGC 年轻代使用 ParNew GC,不影响老年代。
CMS 回收器
-XX:+UseConcMarkSweepGC 老年代使用 CMS GC。
G1 回收器
-XX:+UseG1GC 手动指定使用 G1 收集器执行内存回收任务。
-XX:G1HeapRegionSize 设置每个 Region 的大小。