聲明：本文只是做一個(gè)總結(jié)，有關(guān)jvm的詳細(xì)知識(shí)可以參考本人之前的系列文章，尤其是那篇：Java虛擬機(jī)詳解04—-GC算法和種類。那篇文章和本文是面試時(shí)的重點(diǎn)。
面試必問關(guān)鍵詞：JVM垃圾回收、類加載機(jī)制。

先把本文的目錄畫一個(gè)思維導(dǎo)圖：（圖的源文件在本文末尾）

一、Java引用的四種狀態(tài)：

強(qiáng)引用：
　　用的最廣。我們平時(shí)寫代碼時(shí)，new一個(gè)Object存放在堆內(nèi)存，然后用一個(gè)引用指向它，這就是強(qiáng)引用。
*　　如果一個(gè)對象具有強(qiáng)引用，那垃圾回收器絕不會(huì)回收它*。當(dāng)內(nèi)存空間不足，Java虛擬機(jī)寧愿拋出OutOfMemoryError錯(cuò)誤，使程序異常終止，也不會(huì)靠隨意回收具有強(qiáng)引用的對象來解決內(nèi)存不足的問題。
軟引用：
　　如果一個(gè)對象只具有軟引用，則內(nèi)存空間足夠時(shí)，垃圾回收器就不會(huì)回收它；如果內(nèi)存空間不足了，就會(huì)回收這些對象的內(nèi)存。（備注：如果內(nèi)存不足，隨時(shí)有可能被回收。）
　　只要垃圾回收器沒有回收它，該對象就可以被程序使用。軟引用可用來實(shí)現(xiàn)內(nèi)存敏感的高速緩存。
弱引用：
　　弱引用與軟引用的區(qū)別在于：只具有弱引用的對象擁有更短暫的生命周期。
*　　每次執(zhí)行GC的時(shí)候，一旦發(fā)現(xiàn)了只具有弱引用的對象，不管當(dāng)前內(nèi)存空間足夠與否，都會(huì)回收它的內(nèi)存。不過，由于垃圾回收器是一個(gè)優(yōu)先級很低的線程，因此不一定會(huì)很快發(fā)現(xiàn)那些只具有弱引用的對象*。
虛引用：
　　“虛引用”顧名思義，就是形同虛設(shè)，與其他幾種引用都不同，虛引用并不會(huì)決定對象的生命周期。如果一個(gè)對象僅持有虛引用，那么它就和沒有任何引用一樣，在任何時(shí)候都可能被垃圾回收器回收。
　　虛引用主要用來跟蹤對象被垃圾回收器回收的活動(dòng)。
 

二、Java中的內(nèi)存劃分：

Java程序在運(yùn)行時(shí)，需要在內(nèi)存中的分配空間。為了提高運(yùn)算效率，就對數(shù)據(jù)進(jìn)行了不同空間的劃分，因?yàn)槊恳黄瑓^(qū)域都有特定的處理數(shù)據(jù)方式和內(nèi)存管理方式。

上面這張圖就是jvm運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)。具體劃分為如下5個(gè)內(nèi)存空間：（非常重要）
- 程序計(jì)數(shù)器：保證線程切換后能恢復(fù)到原來的執(zhí)行位置
- 虛擬機(jī)棧：（棧內(nèi)存）為虛擬機(jī)執(zhí)行java方法服務(wù)：方法被調(diào)用時(shí)創(chuàng)建棧幀–>局部變量表->局部變量、對象引用
- 本地方法棧：為虛擬機(jī)執(zhí)使用到的Native方法服務(wù)
- 堆內(nèi)存：存放所有new出來的東西
- 方法區(qū)：存儲(chǔ)被虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)常量、靜態(tài)方法等。
- 運(yùn)行時(shí)常量池（方法區(qū)的一部分）

GC對它們的回收：
內(nèi)存區(qū)域中的程序計(jì)數(shù)器、虛擬機(jī)棧、本地方法棧這3個(gè)區(qū)域隨著線程而生，線程而滅；棧中的棧幀隨著方法的進(jìn)入和退出而有條不紊地執(zhí)行著出棧和入棧的操作，每個(gè)棧幀中分配多少內(nèi)存基本是在類結(jié)構(gòu)確定下來時(shí)就已知的。在這幾個(gè)區(qū)域不需要過多考慮回收的問題，因?yàn)榉椒ńY(jié)束或者線程結(jié)束時(shí)，內(nèi)存自然就跟著回收了。
GC回收的主要對象：而J**ava堆和方法區(qū)**則不同，一個(gè)接口中的多個(gè)實(shí)現(xiàn)類需要的內(nèi)存可能不同，一個(gè)方法中的多個(gè)分支需要的內(nèi)存也可能不一樣，我們只有在程序處于運(yùn)行期間時(shí)才能知道會(huì)創(chuàng)建哪些對象，這部分內(nèi)存的分配和回收都是動(dòng)態(tài)的，GC關(guān)注的也是這部分內(nèi)存，后面的文章中如果涉及到“內(nèi)存”分配與回收也僅指著一部分內(nèi)存。

1、程序計(jì)數(shù)器：（線程私有）

每個(gè)線程擁有一個(gè)程序計(jì)數(shù)器，在線程創(chuàng)建時(shí)創(chuàng)建，
指向下一條指令的地址
執(zhí)行本地方法時(shí)，其值為undefined

說的通俗一點(diǎn)，我們知道，Java是支持多線程的，程序先去執(zhí)行A線程，執(zhí)行到一半，然后就去執(zhí)行B線程，然后又跑回來接著執(zhí)行A線程，那程序是怎么記住A線程已經(jīng)執(zhí)行到哪里了呢？這就需要程序計(jì)數(shù)器了。因此，為了線程切換后能夠恢復(fù)到正確的執(zhí)行位置，每條線程都有一個(gè)獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器，這塊兒屬于“線程私有”的內(nèi)存。

2、Java虛擬機(jī)棧：（線程私有）

每個(gè)方法被調(diào)用的時(shí)候都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀，用于存儲(chǔ)局部變量表、操作棧、動(dòng)態(tài)鏈接、方法出口等信息。局部變量表存放的是：編譯期可知的基本數(shù)據(jù)類型、對象引用類型。
每個(gè)方法被調(diào)用直到執(zhí)行完成的過程，就對應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)中從入棧到出棧的過程。
在Java虛擬機(jī)規(guī)范中，對這個(gè)區(qū)域規(guī)定了兩種異常情況：
　?。?）如果線程請求的棧深度太深，超出了虛擬機(jī)所允許的深度，就會(huì)出現(xiàn)StackOverFlowError（比如無限遞歸。因?yàn)槊恳粚訔颊加靡欢臻g，而 Xss 規(guī)定了棧的大空間，超出這個(gè)值就會(huì)報(bào)錯(cuò)）
　　（2）虛擬機(jī)?？梢詣?dòng)態(tài)擴(kuò)展，如果擴(kuò)展到無法申請足夠的內(nèi)存空間，會(huì)出現(xiàn)OOM

3、本地方法棧：
（1）本地方法棧與java虛擬機(jī)棧作用非常類似，其區(qū)別是：java虛擬機(jī)棧是為虛擬機(jī)執(zhí)行java方法服務(wù)的，而本地方法棧則為虛擬機(jī)執(zhí)使用到的Native方法服務(wù)。
（2）Java虛擬機(jī)沒有對本地方法棧的使用和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)做強(qiáng)制規(guī)定，Sun HotSpot虛擬機(jī)就把java虛擬機(jī)棧和本地方法棧合二為一。
（3）本地方法棧也會(huì)拋出StackOverFlowError和OutOfMemoryError。

4、Java堆：即堆內(nèi)存（線程共享）
（1）堆是java虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存區(qū)域中大的一塊，java堆是被所有線程共享的內(nèi)存區(qū)域，在java虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建，堆內(nèi)存的唯一目的就是存放對象實(shí)例幾乎所有的對象實(shí)例都在堆內(nèi)存分配。
（2）堆是GC管理的主要區(qū)域，從垃圾回收的角度看，由于現(xiàn)在的垃圾收集器都是采用的分代收集算法，因此java堆還可以初步細(xì)分為新生代和老年代。
（3）Java虛擬機(jī)規(guī)定，堆可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，只要邏輯上連續(xù)的即可。在實(shí)現(xiàn)上既可以是固定的，也可以是可動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的。如果在堆內(nèi)存沒有完成實(shí)例分配，并且堆大小也無法擴(kuò)展，就會(huì)拋出OutOfMemoryError異常。

5、方法區(qū)：（線程共享）
（1）用于存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。
（2）Sun HotSpot虛擬機(jī)把方法區(qū)叫做永久代（Permanent Generation），方法區(qū)中最終要的部分是運(yùn)行時(shí)常量池。

6、運(yùn)行時(shí)常量池：
（1）運(yùn)行時(shí)常量池是方法區(qū)的一部分，自然受到方法區(qū)內(nèi)存的限制，當(dāng)常量池?zé)o法再申請到內(nèi)存時(shí)就會(huì)拋出OutOfMemoryError異常。

三、Java對象在內(nèi)存中的狀態(tài)：

可達(dá)的/可觸及的：
　　Java對象被創(chuàng)建后，如果被一個(gè)或多個(gè)變量引用，那就是可達(dá)的。即從根節(jié)點(diǎn)可以觸及到這個(gè)對象。
　　其實(shí)就是從根節(jié)點(diǎn)掃描，只要這個(gè)對象在引用鏈中，那就是可觸及的。
可恢復(fù)的：
　　Java對象不再被任何變量引用就進(jìn)入了可恢復(fù)狀態(tài)。
　　在回收該對象之前，該對象的finalize()方法進(jìn)行資源清理。如果在finalize()方法中重新讓變量引用該對象，則該對象再次變?yōu)榭蛇_(dá)狀態(tài)，否則該對象進(jìn)入不可達(dá)狀態(tài)
不可達(dá)的：
　　Java對象不被任何變量引用，且系統(tǒng)在調(diào)用對象的finalize()方法后依然沒有使該對象變成可達(dá)狀態(tài)（該對象依然沒有被變量引用），那么該對象將變成不可達(dá)狀態(tài)。
　　當(dāng)Java對象處于不可達(dá)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)才會(huì)真正回收該對象所占有的資源。

四、判斷對象死亡的兩種常用算法：

當(dāng)對象不被引用的時(shí)候，這個(gè)對象就是死亡的，等待GC進(jìn)行回收。
1、引用計(jì)數(shù)算法：
概念：
　　給對象中添加一個(gè)引用計(jì)數(shù)器，每當(dāng)有一個(gè)地方引用它時(shí)，計(jì)數(shù)器值就加1；當(dāng)引用失效時(shí)，計(jì)數(shù)器值就減1；任何時(shí)刻計(jì)數(shù)器為0的對象就是不可能再被使用的。
但是：
　　主流的java虛擬機(jī)并沒有選用引用計(jì)數(shù)算法來管理內(nèi)存，其中最主要的原因是：它很難解決對象之間相互循環(huán)引用的問題。
優(yōu)點(diǎn)：
　　算法的實(shí)現(xiàn)簡單，判定效率也高，大部分情況下是一個(gè)不錯(cuò)的算法。很多地方應(yīng)用到它
缺點(diǎn)：

引用和去引用伴隨加法和減法，影響性能
致命的缺陷：對于循環(huán)引用的對象無法進(jìn)行回收

2、根搜索算法：（jvm采用的算法）
概念：
　　設(shè)立若干種根對象，當(dāng)任何一個(gè)根對象（GC Root）到某一個(gè)對象均不可達(dá)時(shí)，則認(rèn)為這個(gè)對象是可以被回收的。
注：這里提到，設(shè)立若干種根對象，當(dāng)任何一個(gè)根對象到某一個(gè)對象均不可達(dá)時(shí)，則認(rèn)為這個(gè)對象是可以被回收的。我們在后面介紹標(biāo)記-清理算法/標(biāo)記整理算法時(shí)，也會(huì)一直強(qiáng)調(diào)從根節(jié)點(diǎn)開始，對所有可達(dá)對象做一次標(biāo)記，那什么叫做可達(dá)呢？
可達(dá)性分析：
　　從根（GC Roots）的對象作為起始點(diǎn)，開始向下搜索，搜索所走過的路徑稱為“引用鏈”，當(dāng)一個(gè)對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連（用圖論的概念來講，就是從GC Roots到這個(gè)對象不可達(dá)）時(shí)，則證明此對象是不可用的。

如上圖所示，ObjectD和ObjectE是互相關(guān)聯(lián)的，但是由于GC roots到這兩個(gè)對象不可達(dá)，所以最終D和E還是會(huì)被當(dāng)做GC的對象，上圖若是采用引用計(jì)數(shù)法，則A-E五個(gè)對象都不會(huì)被回收。

根（GC Roots）：
說到GC roots（GC根），在JAVA語言中，可以當(dāng)做GC roots的對象有以下幾種：

1、棧（棧幀中的本地變量表）中引用的對象。
2、方法區(qū)中的靜態(tài)成員。
3、方法區(qū)中的常量引用的對象（全局變量）
4、本地方法棧中JNI（一般說的Native方法）引用的對象。

注：第一和第四種都是指的方法的本地變量表，第二種表達(dá)的意思比較清晰，第三種主要指的是聲明為final的常量值。
在根搜索算法的基礎(chǔ)上，現(xiàn)代虛擬機(jī)的實(shí)現(xiàn)當(dāng)中，垃圾搜集的算法主要有三種，分別是標(biāo)記-清除算法、復(fù)制算法、標(biāo)記-整理算法。這三種算法都擴(kuò)充了根搜索算法，不過它們理解起來還是非常好理解的。

五、垃圾回收算法：

1、標(biāo)記-清除算法：
概念：
標(biāo)記階段：先通過根節(jié)點(diǎn)，標(biāo)記所有從根節(jié)點(diǎn)開始的可達(dá)對象。因此，未被標(biāo)記的對象就是未被引用的垃圾對象；
清除階段：清除所有未被標(biāo)記的對象。

缺點(diǎn)：
標(biāo)記和清除的過程效率不高（標(biāo)記和清除都需要從頭遍歷到尾）
標(biāo)記清除后會(huì)產(chǎn)生大量不連續(xù)的碎片。

2、復(fù)制算法：（新生代的GC）
概念：
　　將原有的內(nèi)存空間分為兩塊，每次只使用其中一塊，在垃圾回收時(shí)，將正在使用的內(nèi)存中的存活對象復(fù)制到未使用的內(nèi)存塊中，然后清除正在使用的內(nèi)存塊中的所有對象。
優(yōu)點(diǎn)：

這樣使得每次都是對整個(gè)半?yún)^(qū)進(jìn)行回收，內(nèi)存分配時(shí)也就不用考慮內(nèi)存碎片等情況
只要移動(dòng)堆頂指針，按順序分配內(nèi)存即可，實(shí)現(xiàn)簡單，運(yùn)行效率高

缺點(diǎn)：空間的浪費(fèi)
　　從以上描述不難看出，復(fù)制算法要想使用，最起碼對象的存活率要非常低才行。
　　現(xiàn)在的商業(yè)虛擬機(jī)都采用這種收集算法來回收新生代，新生代中的對象98%都是“朝生夕死”的，所以并不需要按照1:1的比例來劃分內(nèi)存空間，而是將內(nèi)存分為一塊比較大的Eden空間和兩塊較小的Survivor空間，每次使用Eden和其中一塊Survivor。當(dāng)回收時(shí)，將Eden和Survivor中還存活著的對象一次性地復(fù)制到另外一塊Survivor空間上，最后清理掉Eden和剛才用過的Survivor空間。HotSpot虛擬機(jī)默認(rèn)Eden和Survivor的大小比例是8:1，也就是說，每次新生代中可用內(nèi)存空間為整個(gè)新生代容量的90%（80%+10%），只有10%的空間會(huì)被浪費(fèi)。
當(dāng)然，98%的對象可回收只是一般場景下的數(shù)據(jù)，我們沒有辦法保證每次回收都只有不多于10%的對象存活，當(dāng)Survivor空間不夠用時(shí)，需要依賴于老年代進(jìn)行分配擔(dān)保，所以大對象直接進(jìn)入老年代。整個(gè)過程如下圖所示：

3、標(biāo)記-整理算法：（老年代的GC）
復(fù)制算法在對象存活率高的時(shí)候要進(jìn)行較多的復(fù)制操作，效率將會(huì)降低，所以在老年代中一般不能直接選用這種算法。
概念：
標(biāo)記階段：先通過根節(jié)點(diǎn)，標(biāo)記所有從根節(jié)點(diǎn)開始的可達(dá)對象。因此，未被標(biāo)記的對象就是未被引用的垃圾對象
整理階段：將*將所有的存活對象壓縮到內(nèi)存的一端*；之后，清理邊界外所有的空間

優(yōu)點(diǎn)：
　　不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片。
缺點(diǎn)：
　　在標(biāo)記的基礎(chǔ)之上還需要進(jìn)行對象的移動(dòng)，成本相對較高，效率也不高。

它們的區(qū)別如下：（>表示前者要優(yōu)于后者，=表示兩者效果一樣）
（1）效率：復(fù)制算法 > 標(biāo)記/整理算法 > 標(biāo)記/清除算法（此處的效率只是簡單的對比時(shí)間復(fù)雜度，實(shí)際情況不一定如此）。
（2）內(nèi)存整齊度：復(fù)制算法=標(biāo)記/整理算法>標(biāo)記/清除算法。
（3）內(nèi)存利用率：標(biāo)記/整理算法=標(biāo)記/清除算法>復(fù)制算法。

注1：標(biāo)記-整理算法不僅可以彌補(bǔ)標(biāo)記-清除算法當(dāng)中，內(nèi)存區(qū)域分散的缺點(diǎn)，也消除了復(fù)制算法當(dāng)中，內(nèi)存減半的高額代價(jià)。
注2：可以看到標(biāo)記/清除算法是比較落后的算法了，但是后兩種算法卻是在此基礎(chǔ)上建立的。
注3：時(shí)間與空間不可兼得。

4、分代收集算法：
　　當(dāng)前商業(yè)虛擬機(jī)的GC都是采用的“分代收集算法”，這并不是什么新的思想，只是根據(jù)對象的存活周期的不同將內(nèi)存劃分為幾塊兒。一般是把Java堆分為新生代和老年代：短命對象歸為新生代，長命對象歸為老年代。
存活率低：少量對象存活，適合復(fù)制算法：在新生代中，每次GC時(shí)都發(fā)現(xiàn)有大批對象死去，只有少量存活（新生代中98%的對象都是“朝生夕死”），那就選用復(fù)制算法，只需要付出少量存活對象的復(fù)制成本就可以完成GC。
存活率高：大量對象存活，適合用標(biāo)記-清理/標(biāo)記-整理：在老年代中，因?yàn)閷ο蟠婊盥矢摺]有額外空間對他進(jìn)行分配擔(dān)保，就必須使用“標(biāo)記-清理”/“標(biāo)記-整理”算法進(jìn)行GC。

注：老年代的對象中，有一小部分是因?yàn)樵谛律厥諘r(shí)，老年代做擔(dān)保，進(jìn)來的對象；絕大部分對象是因?yàn)楹芏啻蜧C都沒有被回收掉而進(jìn)入老年代。

六、垃圾收集器：

如果說收集算法時(shí)內(nèi)存回收的方法論，那么垃圾收集器就是內(nèi)存回收的具體實(shí)現(xiàn)。
雖然我們在對各種收集器進(jìn)行比較，但并非為了挑出一個(gè)最好的收集器。因?yàn)橹钡浆F(xiàn)在位置還沒有最好的收集器出現(xiàn)，更加沒有萬能的收集器，所以我們選擇的只是對具體應(yīng)用最合適的收集器。
1、Serial收集器：（串行收集器）
這個(gè)收集器是一個(gè)單線程的收集器，但它的單線程的意義并不僅僅說明它只會(huì)使用一個(gè)CPU或一條收集線程去完成垃圾收集工作，更重要的是在它進(jìn)行垃圾收集時(shí)，必須暫停其他所有的工作線程（Stop-The-World：將用戶正常工作的線程全部暫停掉），直到它收集結(jié)束。收集器的運(yùn)行過程如下圖所示：

上圖中：
- 新生代采用復(fù)制算法，Stop-The-World
- 老年代采用標(biāo)記-整理算法，Stop-The-World

當(dāng)它進(jìn)行GC工作的時(shí)候，雖然會(huì)造成Stop-The-World，但它存在有存在的原因：正是因?yàn)樗暮唵味咝Вㄅc其他收集器的單線程比），對于限定單個(gè)CPU的環(huán)境來說，沒有線程交互的開銷，專心做GC，自然可以獲得高的單線程手機(jī)效率。所以Serial收集器對于運(yùn)行在client模式下是一個(gè)很好的選擇（它依然是虛擬機(jī)運(yùn)行在client模式下的默認(rèn)新生代收集器）。

**2、ParNew收集器：**Serial收集器的多線程版本（使用多條線程進(jìn)行GC）
　　ParNew收集器是Serial收集器的多線程版本。
*　　它是運(yùn)行在server模式下的選新生代收集器*，除了Serial收集器外，目前只有它能與CMS收集器配合工作。CMS收集器是一個(gè)被認(rèn)為具有劃時(shí)代意義的并發(fā)收集器，因此如果有一個(gè)垃圾收集器能和它一起搭配使用讓其更加好，那這個(gè)收集器必然也是一個(gè)不可或缺的部分了。收集器的運(yùn)行過程如下圖所示：

上圖中：
- 新生代采用復(fù)制算法，Stop-The-World
- 老年代采用標(biāo)記-整理算法，Stop-The-World

3、ParNew *Scanvenge*收集器
　　類似ParNew，但更加關(guān)注吞吐量。目標(biāo)是：達(dá)到一個(gè)可控制吞吐量的收集器。
停頓時(shí)間和吞吐量不可能同時(shí)調(diào)優(yōu)。我們一方買希望停頓時(shí)間少，另外一方面希望吞吐量高，其實(shí)這是矛盾的。因?yàn)椋涸贕C的時(shí)候，垃圾回收的工作總量是不變的，如果將停頓時(shí)間減少，那頻率就會(huì)提高；既然頻率提高了，說明就會(huì)頻繁的進(jìn)行GC，那吞吐量就會(huì)減少，性能就會(huì)降低。
吞吐量：CPU用于用戶代碼的時(shí)間/CPU總消耗時(shí)間的比值，即=運(yùn)行用戶代碼的時(shí)間/(運(yùn)行用戶代碼時(shí)間+垃圾收集時(shí)間)。比如，虛擬機(jī)總共運(yùn)行了100分鐘，其中垃圾收集花掉1分鐘，那吞吐量就是99%。

4、G1收集器：
　　是當(dāng)今收集器發(fā)展的最前言成果之一，知道jdk1.7，sun公司才認(rèn)為它達(dá)到了足夠成熟的商用程度。
優(yōu)點(diǎn)：
　　它大的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)合了空間整合，不會(huì)產(chǎn)生大量的碎片，也降低了進(jìn)行g(shù)c的頻率。
　　二是可以讓使用者明確指定指定停頓時(shí)間。（可以指定一個(gè)最小時(shí)間，超過這個(gè)時(shí)間，就不會(huì)進(jìn)行回收了）
它有了這么高效率的原因之一就是：對垃圾回收進(jìn)行了劃分優(yōu)先級的操作，這種有優(yōu)先級的區(qū)域回收方式保證了它的高效率。
如果你的應(yīng)用追求停頓，那G1現(xiàn)在已經(jīng)可以作為一個(gè)可嘗試的選擇；如果你的應(yīng)用追求吞吐量，那G1并不會(huì)為你帶來什么特別的好處。
注：以上所有的收集器當(dāng)中，當(dāng)執(zhí)行GC時(shí)，都會(huì)stop the world，但是下面的CMS收集器卻不會(huì)這樣。

5、CMS收集器：（老年代收集器）
CMS收集器（Concurrent Mark Sweep：并發(fā)標(biāo)記清除）是一種以獲取最短回收停頓時(shí)間為目標(biāo)的收集器。適合應(yīng)用在互聯(lián)網(wǎng)站或者B/S系統(tǒng)的服務(wù)器上，這類應(yīng)用尤其重視服務(wù)器的響應(yīng)速度，希望系統(tǒng)停頓時(shí)間最短。
CMS收集器運(yùn)行過程：（著重實(shí)現(xiàn)了標(biāo)記的過程）
（1）初始標(biāo)記
　　根可以直接關(guān)聯(lián)到的對象
　　速度快
（2）并發(fā)標(biāo)記（和用戶線程一起）
　　主要標(biāo)記過程，標(biāo)記全部對象
（3）重新標(biāo)記
　　由于并發(fā)標(biāo)記時(shí)，用戶線程依然運(yùn)行，因此在正式清理前，再做修正
（4）并發(fā)清除（和用戶線程一起）
　　基于標(biāo)記結(jié)果，直接清理對象
整個(gè)過程如下圖所示：

上圖中，初始標(biāo)記和重新標(biāo)記時(shí)，需要stop the world。整個(gè)過程中耗時(shí)最長的是并發(fā)標(biāo)記和并發(fā)清除，這兩個(gè)過程都可以和用戶線程一起工作。

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*既然標(biāo)記-清除算法會(huì)造成內(nèi)存空間的碎片化，CMS收集器為什么使用標(biāo)記清除算法而不是使用標(biāo)記整理算法：*
答案：
　　CMS收集器更加關(guān)注停頓，它在做GC的時(shí)候是和用戶線程一起工作的（并發(fā)執(zhí)行），如果使用標(biāo)記整理算法的話，那么在清理的時(shí)候就會(huì)去移動(dòng)可用對象的內(nèi)存空間，那么應(yīng)用程序的線程就很有可能找不到應(yīng)用對象在哪里。

七、Java堆內(nèi)存劃分：

根據(jù)對象的存活率（年齡），Java對內(nèi)存劃分為3種：新生代、老年代、永久代：
1、新生代：
比如我們在方法中去new一個(gè)對象，那這方法調(diào)用完畢后，對象就會(huì)被回收，這就是一個(gè)典型的新生代對象。
現(xiàn)在的商業(yè)虛擬機(jī)都采用這種收集算法來回收新生代，新生代中的對象98%都是“朝生夕死”的，所以并不需要按照1:1的比例來劃分內(nèi)存空間，而是將內(nèi)存分為一塊比較大的Eden空間和兩塊較小的Survivor空間，每次使用Eden和其中一塊Survivor。當(dāng)回收時(shí)，將Eden和Survivor中還存活著的對象一次性地復(fù)制到另外一塊Survivor空間上，最后清理掉Eden和剛才用過的Survivor空間。HotSpot虛擬機(jī)默認(rèn)Eden和Survivor的大小比例是8:1，也就是說，每次新生代中可用內(nèi)存空間為整個(gè)新生代容量的90%（80%+10%），只有10%的空間會(huì)被浪費(fèi)。
當(dāng)然，98%的對象可回收只是一般場景下的數(shù)據(jù)，我們沒有辦法保證每次回收都只有不多于10%的對象存活，當(dāng)Survivor空間不夠用時(shí)，需要依賴于老年代進(jìn)行分配擔(dān)保，所以大對象直接進(jìn)入老年代。同時(shí)，長期存活的對象將進(jìn)入老年代（虛擬機(jī)給每個(gè)對象定義一個(gè)年齡計(jì)數(shù)器）。
來看下面這張圖：

Minor GC和Full GC：
GC分為兩種：Minor GC和Full GC
Minor GC：
　　Minor GC是發(fā)生在新生代中的垃圾收集動(dòng)作，采用的是復(fù)制算法。
對象在Eden和From區(qū)出生后，在經(jīng)過一次Minor GC后，如果對象還存活，并且能夠被to區(qū)所容納，那么在使用復(fù)制算法時(shí)這些存活對象就會(huì)被復(fù)制到to區(qū)域，然后清理掉Eden區(qū)和from區(qū)，并將這些對象的年齡設(shè)置為1，以后對象在Survivor區(qū)每熬過一次Minor GC，就將對象的年齡+1，當(dāng)對象的年齡達(dá)到某個(gè)值時(shí)（默認(rèn)是15歲，可以通過參數(shù) –XX:MaxTenuringThreshold設(shè)置），這些對象就會(huì)成為老年代。
但這也是不一定的，對于一些較大的對象（即需要分配一塊較大的連續(xù)內(nèi)存空間）則是直接進(jìn)入老年代
Full GC：
　　Full GC是發(fā)生在老年代的垃圾收集動(dòng)作，采用的是標(biāo)記-清除/整理算法。
老年代里的對象幾乎都是在Survivor區(qū)熬過來的，不會(huì)那么容易死掉。因此Full GC發(fā)生的次數(shù)不會(huì)有Minor GC那么頻繁，并且做一次Full GC要比做一次Minor GC的時(shí)間要長。
另外，如果采用的是標(biāo)記-清除算法的話會(huì)產(chǎn)生許多碎片，此后如果需要為較大的對象分配內(nèi)存空間時(shí)，若無法找到足夠的連續(xù)的內(nèi)存空間，就會(huì)提前觸發(fā)一次GC。

2、老年代：
在新生代中經(jīng)歷了N次垃圾回收后仍然存活的對象就會(huì)被放到老年代中。而且大對象直接進(jìn)入老年代。

3、永久代：
即方法區(qū)。

八、類加載機(jī)制：

虛擬機(jī)把描述類的數(shù)據(jù)從Class文件加載到內(nèi)存，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)、轉(zhuǎn)換解析和初始化，最終形成可以被虛擬機(jī)直接使用的Java類型，這就是虛擬機(jī)的類加載機(jī)制。
類加載的過程：
包括加載、鏈接（含驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析）、初始化
如下圖所示：

1、加載：
　　類加載指的是將類的class文件讀入內(nèi)存，并為之創(chuàng)建一個(gè)java.lang.Class對象，作為方法區(qū)這個(gè)類的數(shù)據(jù)訪問的入口。
也就是說，當(dāng)程序中使用任何類時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)為之建立一個(gè)java.lang.Class對象。具體包括以下三個(gè)部分：
（1）通過類的全名產(chǎn)生對應(yīng)類的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流。（根據(jù)early load原理，如果沒找到對應(yīng)的類文件，只有在類實(shí)際使用時(shí)才會(huì)拋出錯(cuò)誤）
（2）分析并將這些二進(jìn)制數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為方法區(qū)方法區(qū)特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
（3）創(chuàng)建對應(yīng)類的java.lang.Class對象，作為方法區(qū)的入口（有了對應(yīng)的Class對象，并不意味著這個(gè)類已經(jīng)完成了加載鏈接）

通過使用不同的類加載器，可以從不同來源加載類的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，通常有如下幾種來源：
（1）從本地文件系統(tǒng)加載class文件，這是絕大部分程序的加載方式
（2）從jar包中加載class文件，這種方式也很常見，例如jdbc編程時(shí)用到的數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)類就是放在jar包中，jvm可以從jar文件中直接加載該class文件
（3）通過網(wǎng)絡(luò)加載class文件
（4）把一個(gè)Java源文件動(dòng)態(tài)編譯、并執(zhí)行加載

2、鏈接：
鏈接指的是將Java類的二進(jìn)制文件合并到j(luò)vm的運(yùn)行狀態(tài)之中的過程。在鏈接之前，這個(gè)類必須被成功加載。
類的鏈接包括驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析這三步。具體描述如下：
2.1 驗(yàn)證：
驗(yàn)證是用來確保Java類的二進(jìn)制表示在結(jié)構(gòu)上是否完全正確（如文件格式、語法語義等）。如果驗(yàn)證過程出錯(cuò)的話，會(huì)拋出java.lang.VertifyError錯(cuò)誤。
主要驗(yàn)證以下內(nèi)容：
文件格式驗(yàn)證
元數(shù)據(jù)驗(yàn)證：語義驗(yàn)證
字節(jié)碼驗(yàn)證

2.2 準(zhǔn)備：
　　準(zhǔn)備過程則是創(chuàng)建Java類中的靜態(tài)域（static修飾的內(nèi)容），并將這些域的值設(shè)置為默認(rèn)值，同時(shí)在方法區(qū)中分配內(nèi)存空間。準(zhǔn)備過程并不會(huì)執(zhí)行代碼。
注意這里是做默認(rèn)初始化，不是做顯式初始化。例如：
public static int value = 12;

上面的代碼中，在準(zhǔn)備階段，會(huì)給value的值設(shè)置為0（默認(rèn)初始化）。在后面的初始化階段才會(huì)給value的值設(shè)置為12（顯式初始化）。
2.3 解析：
　　解析的過程就是確保這些被引用的類能被正確的找到（將符號(hào)引用替換為直接引用）。解析的過程可能會(huì)導(dǎo)致其它的Java類被加載。

3、初始化：
　　初始化階段是類加載過程的最

名稱欄目：Java虛擬機(jī)詳解——JVM常見問題總結(jié)
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