虚拟机&GC

1.1 并行与并发

并行： 同时运行，多个CPU可以实现真正同时运行
并发： 多个任务交替执行，并未同时

1.2 对象的三种状态

由于finalize的存在，对象可能有三种状态

1. 可达，（强引用可达、软引用可达、弱引用可达）
2. 复活：
   * 若覆盖finalize方法，在其中添加代码让对象重新被引用，对象就会复活
   * finalize只会执行一次，第二次不会执行，对象直接变为不可达状态
3. 不可达状态（准备被GC回收）

1.3 对象的四种引用类型

• 强引用：String str = new String("1")
• 软引用：内存不足时会被回收
• 弱引用：GC启动就被回收
• 虚引用：被回收时会有通知（也不怎么用）

1.4 线程、栈、堆

一个线程一个栈，而堆是共享的

• 栈：存储当前线程的相关信息：局部变量、程序运行状态、方法返回值等
• 堆：只负责存储对象相关信息

1.5 Full GC&Minor GC

MinorGC是年轻代的
System.gc()会导致Full GC执行
还有四种情况也会使Full GC执行：

• 老年代内存不足
• 永久代空间溢出
• CMS GC出现Promotion Failed或Concurrent Model Failture
• Minor GC时晋升的平均大小小于老年代剩余空间大小

1.6 JVM内存模型

1.6.1 方法区、堆、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器

• 方法区：

• 堆：动态分配大小、耗时比栈多、逻辑上连续，物理空间上不一定连续、线程共享、由GC来回收、JDK 7 后的逃逸分析

  • 逃逸分析：1. 同步消除。（非逃逸的对象直接可以不受同步保护）2. 矢量线程（直接写寄存器）

• 虚拟机栈：常量池、类型信息、方法信息、域信息等……

• 本地方法栈：和虚拟机栈差不多，只不过调的是本地方法C++等方法库的方法

• PC：程序计数器，记录下一条指令。

1.6.2 堆

堆分为两部分：Young、Old

年轻代：Eden、From survivor、To survivor
老年代：Threshold
新生代活下去的进入From&To中，活到“15岁”的进入老年代中，新生代和老年代的GC回收算法不一样。

• 新生代使用复制回收算法
• 老年代使用标记-压缩回收算法

1.7 GC回收算法

1.7.1 引用计数法

有引用就+1，反之-1
标记为0时对象被回收
优点：实时回收
缺点：无法处理循环引用（致命缺点）

1.7.2 根搜索算法

从GC Root开始遍历，遍历两次
第一次：标记（不可达对象不一定非死不可，前面说过，因为finalize方法的存在）
第二次：查看是否有必要finalize或者是否已经执行过了finalize，若执行过，则直接不可达

1.7.3 三种算法对比

1.7.3.1 标记-清除算法

速度中，有碎片，它奠定了GC算法的思想

1.7.3.2 复制算法

速度最快，但是要以牺牲一半内存作为代价

1.7.3.3 标记-压缩算法

速度最慢，但没有碎片

1.7.4 增量算法

走走停停，防止了STW（stop the world）一点一点回收，知道GC把垃圾都回收完了
缺点：切换上下文频繁，降低了总耗时以及吞吐量

1.7.5 终极算法——分代收集算法

年轻代和老年代使用不同的算法
年轻代——复制回收算法
老年嗲——标记-压缩算法

1.8 GC性能评价标准

1.9 GC分类

JDK7开始使用G1 GC

Serial/Serial Old
ParNew
Parallel/Paraller Old
Concurrent-Mark-Sweep (CMS)
G1 (Garbage-First)