JVM 简介
JVM 是 Java Virtual Machine 的简称，意为 Java虚拟机。 虚拟机是指通过软件模拟的具有完整硬
件功能的、运行在一个完全隔离的环境中的完整计算机系统。
JVM三个主要方面
1.JVM内存区域划分
为什么要进行区域划分？
Java 虚拟机是仿照真实的机器和真实的操作系统进行设计，真实的操作系统中, 对于进程的地址空
间是进行了分区域的设计，JVM 也就仿照了操作系统的情况，也进行了分区域的设计。
JVM具体是怎样划分的？
核心区域四个
（1）程序计数器
这是一个很小的区域，只是用来记录当前指令执行到哪个地址了
（2）元数据区
保存当前类被加载好的数据
.java = > .class = > 加载到内存中去
要想运行代码，就需要把.class加载到内存里面（类加载）
（3）栈
用来保存方法的调用关系。每次调用方法就会进入方法内部执行，当方法执行完毕，返回到调用位
置继续往后走
当调用test1方法，进入test1的方法栈
栈这个空间不算大，一般是几MB几十MB这样的情况，大部分情况是够用的，少数情况下可能会出
现"栈溢出"的情况
（4）堆
用来保存new的对象的
java
Test test=new Test();对于t这样的一个对象
如果t是一个局部变量，t就是在栈上
如果t是一个成员变量，t就是在堆上
如果t是一个静态成员变量，t就是在元数据区
堆是JVM中最大的空间区域，往集合类里面添加元素，如果对上的对象不再使用的话就需要释放掉
（垃圾回收）
补充
在Java 8之前，元数据区也叫做"方法区"。
这里的元信息指的就是一些属性，比如，这类叫啥名字，是不是public，继承自哪些类，实现哪些
接口，方法叫啥名字，参数相关信息...
2.JVM类加载
类加载本身是一个复杂的事情
类加载主要关心两个方面
类加载的步骤
五个阶段
a）加载：找到 .class 文件
根据类的全限定名（包名+类名，形如java.lang.String）
打开文件，读取文件内容到内存里（类似于类加载的过程，.class = > 类对象）
b）验证：解析，校验 .class文件读到的内容是否合法的，并且把这里的内容转换成结构化的数据
c）准备：给类对象申请内存空间，此处申请的内存空间相当于是"全0"的空间
d）解析：针对字符串常量进行初始化
字符串常量本身就包含在 .class文件中，就需要 .class文件里解析出来的字符串常量放到内存空间
里（元数据区，常量池中）
d）初始化：针对刚才提到的类对象进行最终的初始化
针对类对象的各种属性进行填充，包括类中的静态成员，如果这个类还有父类，并且父类还没加
载，此环节也会触发父类的加载
类加载的触发时机
并不是Java程序一启动就会加载到所有的类，而是懒汉模式，当Java代码用到哪个类就会触发哪
个类的加载
- 构造这个类的实例
- 调用/使用类静态属性/静态方法
- 使用某个类的时候，如果父类还没有加载也会触发父类的加载
类加载器
类加载器：JVM 中有专门的模块，专门负责类加载，JVM 默认提供了三种类加载器
- BootstrapClassLoader 爷 -> Java 标准库的目录
- ExtensionClassLoader 爹 -> Java 扩展库的目录
- ApplicationClassLoader 子 -> Java 的第三方库 / 当前项目
这是个类加载器首当其冲的就是要进行"找 .class文件"环节，这里的类加载器是通过parent这样的
引用来向上引用
双亲委派模型
双亲委派模型描述了类加载中根据全限定名找到 .class文件的过程，双亲委派模型的实现离不开类
加载器
双亲委派模型工作的过程
1.进行类加载时，通过全限定类名找 .class 的时候，就会从ApplicationClassLoader作为入口开始，然后把加载类这样的任务委托给父亲ExtensionClassLoader来进行
2.ExtensionClassLoader也不会立即进行查找，而是也委托给父亲BootstrapClassLoader来进行，BootstrapClassLoader也想委托给父亲，由于没有父亲只能自己进行类加载。
3.根据类名，找标准库范围是否存在匹配的 .class 文件，如果BootstrapClassLoader没有找到，再把任务还给孩子ExtensionClassLoader
4.接下来 ExtensionClassLoader来负责进行找 .class 文件的过程，找到就加载，没找到也就把任务还给孩子 ApplicationClassLoader
5.接下来 ApplicationClassLoader 负责找 .class. 找到就加载，没找到就抛出异常
垃圾回收
Java中释放内存的手段。在C语言中，申请内存要使用malloc，申请之后一定要手动调用free进行
释放，否侧会出现内存泄漏。但可能因为一些原因导致free没有执行到。手动释放内存太麻烦太容
易出错了，Java 引入垃圾回收进行自动释放，JVM 会自动识别出某个内存是不是后续不再使用了
并且自动释放。
GC的工作区域
GC主要回收JVM中堆的内存区域
|-------|--------------------|
| 程序计数器 | 线程销毁，自然就释放 |
| 栈 | 方法执行结束，栈帧就结束，随之释放了 |
| 元数据区 | 类对象，一般不会释放 |
| 堆 | 创建很多新对象，也会有旧对象消亡 |
说是"内存回收"，本质上是"回收对象"，不会出现把一个对象是放到一半的情况
GC的工作过程
1.找到垃圾（不再使用的对象）
有两个方法
（1）引用计数（Python，PHP采用了这个方案）
每个对象在new的时候都搭配一个小的内存空间，保存一个整数
这个整数就表示当前对象有多少个引用指向它，每次进行引用赋值的时候都会自动触发引用计数的
修改，通过引用计数记录有多少个引用.，在 Java 中，要想使用某个对象一定是通过引用来完成
的，如果引用计数为 0 了，就说明没有引用指向这个对象了，这个对象就是垃圾
这种方法存在以下几个问题：
1）内存消耗更多
尤其是对象本身比较小，引用计数消耗的空间的比例就更大，假设引用计数是4个字节，对象本身
是8个字节，引用计数相当于提高了50%的空间占用率
2）可能会出现"循环引用"的问题
此时这两对象的引用不为0，虽然不为0但是这两对象都无法使用
（2）可达性分析（Java采取了这个方案）
工作流程
-
以代码中的一些特定对象，作为遍历的"起点" => GCRoots
- 栈上的局部变量（引用类型）
- 常量池引用指向的对象
- 静态成员（引用类型）
这三个对象，程序运行到任何一个时刻JVM 都是容易获取到
-
尽可能的进行遍历，为了判定某个对象是否能访问到
-
每次访问到一个对象，都会把这个对象标记成"可达"，当完成所有的对象的遍历之后，未被标记成"可达"的对象就是"不可达"
JVM 中一共有多少个对象，JVM 自身是知道的，通过可达性分析，知道了哪些是"可达"的剩下的
就是"不可达"，不可达接下来要回收的垃圾
可达性分析这个过程是"周期性"，每隔一定的时间触发一次这样的可达性分析的遍历
引用计数，是有空间开销；可达性分析，用时间换空间。
2.回收垃圾
（1）标记-清除
把垃圾对象的内存直接释放，但这样会产生内存碎片问题。
如果当内存碎片非常多时，即使总的空闲时间很大，但申请一个稍微大一点的内存都会失败
（2）复制算法
一次只使用其中的一半，把不是垃圾的对象拷贝到另外一侧，然后在把这一侧给整体的释放掉.，
此时可以确保空闲的内存就都是连续的了
缺点:
- 内存的空间利用率是很低的
- 一旦不是垃圾的对象较多, 复制的成本就会很高 (尤其是这样的对象中包含大的对象的时候)
（3）标记-整理
类似于顺序表的"搬运"
优点：解决内存碎片，同时也能保证内存利用率
缺点：还是存在内存搬运数据的操作，开销挺大的，复制成本的问题仍然存在
（4）分代回收
这里的"代"表示对象的年龄，针对不同的年龄的对象采取不同的策略，不同年龄的对象特点是不同
的。不同年龄的对象特点是不同的，根据经验而言：如果某个对象已经是一个年龄大的对象了，此
时大概率还会继续存在很久；如果某个对象的年龄很小，这个对象可能会很快挂掉
对于这种情况，老年代的GC频次就可以降低；新生代的GC频次就会比较高
具体分配区如下
新创建的对象就放到"伊甸区"，绝大部分的伊甸区的对象活不过第一轮 GC 所以幸存区比伊甸区小
伊甸区 => 幸存区：复制算法，复制的对象规模是很少并且复制的开销可控的
幸存区中的对象也要经历 GC 的扫描，每一轮GC都会消灭一大部分对象，剩余的对象再次通过复
制算法复制到另外一个幸存区，如果这个对象在幸存区中经历了多次复制都存活下来了, 对象的年
龄就大了
总体流程图如下
