Java中的内存结构模型
Java中的内存结构模型分为 方法区、虚拟机栈、本地方法栈、堆、程序计数器。
- 方法区：也称“静态存储区”，负责存储类信息、常量池、静态变量。在程序编译时内存已分配且与程序生命周期同步，所有线程共享区域；
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虚拟机栈：方法执行时会创建栈帧(Stack Frame)，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。在方法执行结束，变量持有的引用会被释放。线程私有区域；
虚拟机栈区的局部变量表主要存放一些基本类型的变量和对象引用，可以是方法参数或局部变量。
如果线程请求的栈深度大于虚拟机栈允许的最大深度，将抛出StackOverflowError异常。 - 本地方法栈：同理虚拟机栈，区别是虚拟机栈是为虚拟机执行Java方法服务，本地方法栈是为虚拟机执行Native方法(非Java方法)服务；
- 堆区：存储对象实例，也是GC的主要作用区域。所有线程共享；
- 程序计数器：线程所执行的字节码的行号指示器。在执行Java方法时计数器记录虚拟机字节码指令地址。
垃圾回收相关算法
一，如何判断一个引用应该被回收？
- 可达性分析算法：
以GC Roots对象作为起始点向下搜索，搜索形成的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连（即不可达的），则该对象被判定为可以被回收的对象，反之不能被回收。
单条引用链的可达性以最弱的一个引用类型来决定；
多条引用链的可达性以最强的一个引用类型来决定；
- 引用计数算法：
给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值就加1；当引用失效时，计数器值就减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能被再使用的。
目前的Java虚拟机中并未引入此算法，原因此算法对于引用间互调现象不好甄别。
Java引用类型：
- 强引用：如果一个对象具有强引用，那垃圾回收器宁可抛出OOM异常，也绝不会回收它。如“Object obj = new Object()”。
- 软引用：如果一个对象只具有软引用，则内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它；如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。
- 弱引用：弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程，因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。
- 虚引用：如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动。
一个对象实例是被鉴定为弱引用，它只能存活到下一次GC发生前。
二，如何回收一个被判定为可被回收的引用？
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标记-清除算法：标记出所有需要回收的对象，然后统一回收所有被标记的对象。
缺点：标记和清除两个过程效率都不高，且标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片，会造成内存空洞。
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复制算法：将内存容量划分为大小相等的两块区域，每次只使用其中一块，该内存区域将用完时，将其中存活的对象复制到另一块内存区域，然后把之前内存区域空间全部清理掉。
优点：原理简单，运行高效。一刀切的对一半区域内存回收，不会产生内存碎片。
缺点：内存区域永远只能使用一半，有些浪费了。
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标记-整理算法：先标记需要回收的对象（同理标记-清除算法里的标记过程），将存活的对象向一端移动，然后清除端的边界以外的内存。
优点：解决了标记-清除算法产生碎片的问题，避免了复制算法浪费一半内存的问题。
- 分代收集算法：根据对象存活周期分为"新生代"和"老年代"，刚创建的对象会存储在新生代，如果一定时间经历多次CG仍存活就会转移到老年代区域。
