JVM与GC（一）

JVM运行时数据区域

名词解释

• 程序计数器（Program Counter Register）：线程私有，存储每个线程的JVM指令，不存储native方法内容。方法报错的时候异常栈能告诉在代码的哪一行，就是程序计数器的功能。
• 虚拟机栈（VM Stack）：每个线程私有，存储方法调用栈和线程局部基本类型变量。栈帧保存对堆内对象的引用。
• 堆（Heap）：线程共享，存储对象实例，GC就是回收这一部分。由于堆区域线程共享，对象在堆中分配需要加锁，这个操作增大开销，所以会先做逃逸分析，将线程本地小对象尝试在TLAB(Thread Local Allocation Buffer）中分配，如果不能才去堆中的Eden分配。TLAB默认是Eden的1%，大对象在TLAB放不下，就在Eden分配了，所以多个小对象可能比一个大对象分配要快。
• 运行时常量池（Runtime Constant Pool）：在方法区中分配，类的常量信息，方法引用信息，字符串常量等。

堆内结构

简单地说，新对象出生在Eden，如果Eden不够了，触发gc（Minor GC）把存活的对象搬到s0，下次gc又搬到s1，再下次又搬到s0，如此往复，一个对象被搬到一定次数就是几岁，达到这个阈值就进入老年代。（默认15岁，就是一个狗狗的寿命）老年代满了也会gc（Major GC/Full GC）

GC算法

• Mark-Sweep 标记清除算法

顾名思义，两个阶段，先标记不被引用的对象，再清除掉，腾出内存。就像把围棋里被吃掉的棋子提出来。

缺点：空间碎片多

• Copying 复制算法

把空间等分两块，一块满了将所有活着的对象复制到另一个块空间，再一次清理掉之前的空间。

优点：解决了碎片问题

缺点：可用内存变低了

• Mark-Compact 标记整理算法

标记之后，把存活的对象都移动到内存一端，把端边界以外的内存空间清理掉。

没有碎片，也能充分利用内存空间。老年代通常使用这种算法。

回收目标

引用计数为空的对象：每个对象有引用计数器，有引用就+1，引用失效就-1，为0则不可能再被使用。

GC root引用链搜索不到的对象：以GC root的对象为起点，沿它的引用搜索，引用链中搜索不到的对象也不会被使用。