1. JVM概述1.1什么是JVM JVM (javavirualmachine )？ 也就是说，java虚拟机被理解为介于java编译器和操作系统之间的虚拟处理器，它既是java的核心，也是java的基础，而且可以运行java的字节码文件。
1.2 JVM原理概述java源文件编译生成字节码文件，类加载器将生成的字节码文件加载到JVM存储器中。 然后，JVM将字节码文件内的指令解释为JVM在各个平台上能够识别的机器码，最终在各个平台上执行机器码。
因此，可以看出系统执行java代码，实际上最终执行的是java代码经过一系列处理而生成的机器码。
1.3 JDK、JRE和JVM之间的联系人JDK:Java开发工具包，即Java开发工具包。
JRE:Java运行时环境，即Java执行环境。
JVM:Java虚拟机，即Java虚拟机。
当前的JDK通常附带JRE，但这三者之间存在包含关系，因为JRE包含JVM。 JDK包含JRE，JRE包含JVM。
2. JVM体系结构
从代码的执行过程来看，JVM主要做加载和执行两个工作，本文侧重于对执行的介绍。
加载：将. class文件加载到JVM内存中。
执行：执行发动机要做的事情，最终生产机器码。
2.1类加载器类加载器的作用是将. class文件加载到JVM的内存中。 与类加载机制、类加载器分类、父母委托模型等相关，但在此不再赘述。
2.2运行时数据区JVM的内存是指运行时数据区，主要包括以下五大部分：
堆方法区虚拟机堆栈本地方法在堆栈程序计数器中，堆和方法区属于共享内存区，是公共的； 虚拟机堆栈、本地方法堆栈和程序计数器是专用的，每个线程都有专用虚拟机堆栈、本地方法堆栈和程序计数器的存储空间。
在线程维中，一个线程在JVM中占用的内存应该由公用内存的专用内存组成。
堆
用于存储由数组和new关键字创建的对象的堆。 此内存由所有线程共享。
堆也是产生垃圾回收(GC )的生产场所，所有死亡对象占用的内存通过垃圾回收被释放。 堆毕竟也是有限的内存资源，不是无限的。
方法区
方法区域包含类中的类信息、静态变量、final类型常量、Field信息和方法信息。 此区域也由所有线程共享。
通常被称为常量池的实际上也位于方法区域中，从方法区域分配内存区域，并存储固定的常量信息。
虚拟机栈
虚拟机堆栈也称为堆栈、java堆栈和线程堆栈，是线程的专用。 每次创建线程时，都会创建自己的虚拟机堆栈，其中包含当前线程的基本类型变量。
本地方法栈
本地方法堆栈存储用native关键字标记的方法，正如其名称所示。 这些方法称为本机方法，是用非java语言(可能是c或c )编写的。
在前面的JVM体系结构图中，与本地方法接口交互的是本地方法堆栈。
程序计数器
一个程序计数器，用于记录当前线程执行的字节码指令的地址和行号。 理解为用于记录位置信息即可。
2.3引擎运行
执行引擎的主要组成部分有三个，分别是解释器、JIT编译器和垃圾收集器。
执行引擎角色：执行字节码文件或本地方法。
解释器读取字节码指令，并依次执行。
JIT编译器即时编译器、提高程序运行速度和性能并不是必须的。
垃圾收集器收集并删除堆内存中的死(未引用)对象以释放内存资源。
3 .如何确定JVM垃圾回收3.1对象是否存在有两种方法可以确定一个对象是否存在。 一个是引用计数，另一个是可达性分析。
引用计数法
每个对象都有一个引用计数器，一旦引用该对象，计数器就会加1。 如果引用无效，计数器将减去1。 如果计数器为0，则意味着此对象已死亡，可以回收。
可达性分析法
从称为“GC Root”的对象开始搜索。 搜索通过的路径称为参照链，表示如果参照链未连接到某个对象，则该对象将被视为不可到达、死亡，并可重用。 可以理解为数据结构中的“连通图”。
引用计数法的缺点是循环引用问题很难解决。
在可达性分析法中，可以用作GC Roots的对象包括虚拟机堆栈中引用的对象、本地方法堆栈中本地方法引用的对象、方法区域中静态属性引用的对象、常量引用的对象
3.2引用无论是引用计数法还是可达性分析法都与引用有关。 引用主要分为四类：
强参照软参照弱参照伪参照(1)强参照最常用，缺省情况下，所有对象都采用强参照。
)软引用可用于实现缓存，适用于缓存场景。 垃圾收集器仅在内存容量不足时回收它们
使用了软引用的对象，释放内存。（3）弱引用，当一个对象只有弱引用时，无论内存空间是否足够，垃圾收集器都会回收该对象。
（4）虚引用，主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动，判断对象是否被垃圾回收。
3.3 主要进行垃圾回收的区域进行垃圾针对的目标是对象，而对象是存在于堆中的，所以进行垃圾回收的区域主要是堆。
堆内存，由两个部分组成，虚幻的路灯代（Young Generation）和老年代（Old Generation）。
（1）minorGC（又称youngGC）：指在虚幻的路灯代中进行垃圾回收，清理死亡的对象，释放内存空间。
（2）oldGC：指在老年代中做垃圾回收，清理死亡的对象，释放内存空间。
（3）fullGC（通常认为majorGC也等价于fullGC）：指对整个堆内存（包括虚幻的路灯代和老年代）和方法区进行垃圾回收。
3.4 垃圾回收触发条件（1）minorGC触发条件：当年轻代中的Eden区满时，会触发minorGC。minorGC进行的比较频繁。
（2）oldGC触发条件：当老年代满时，会触发oldGC。
（3）fullGC（majorGC）触发条件大致有以下五个：
调用System.gc方法老年代空间不足方法区空间不足通过 Minor GC 后进入老年代的空间大于老年代的可用内存空间由Eden区、Survivor From区向Survivor To区复制时，To 区可用内存小于对象大小，因此把该对象转存到老年代，然而老年代的可用内存也小于该对象大小 4. 垃圾收集算法
垃圾收集算法有四种，分别是：
（1）标记-清除算法：分两个阶段，一个“标记”阶段，一个是“清除”阶段。首先标记出所有不需要回收的对象，然后再清除所有没有被标记的对象，回收内存空间。
这个算法有两个不足之处：一个是效率问题，标记和清除的效率都不高；另一个是空间问题，标记清除后会产生大量不连续的内存碎片。
（2）复制算法：把内存分为大小相同的两块，每次使用其中的一块。当⼀块内存使⽤完后，便将内存中还存活的对象复制到另⼀块内存中去，然后再把原先使用过的内存空间⼀次性清理干净。这样就使得每次的内存回收都是对内存区间的⼀半进行回收，而且不会存在不连续的内存碎片问题。
复制算法，解决了内存碎片问题，但内存利用率不高。
（3）标记-整理算法：也分两个阶段，第一个阶段类似标记-清除算法的第一阶段，先标记出所有不需要回收的对象；第二个阶段是整理，将所有被标记的对象都移动到同一端，然后再一次性清理掉端边界以外的内存区域。
标记-整理算法，同样解决了内存碎片化问题。
（4）分代收集算法：因为堆分为虚幻的路灯代和老年代两个部分，且每个部分都有各自的特点，所以分代收集算法根据它们各自的特点，选择不同的垃圾收集算法进行回收。
虚幻的路灯代：每次进行垃圾回收时都会有大量对象死去，少量存活，所以使用复制算法老年代：对象存活率高、没有额外空间进行分配，可以用标记—清除或标记—整理算法分代收集算法，是目前虚拟机普遍采用的垃圾收集算法，应用最多。
5. 常见垃圾收集器
常见的垃圾收集器有七种，分别是：
（1）Serial收集器：单线程收集器，串行化执行，简单高效；虚幻的路灯代采用复制算法，老年代采用标记-整理算法。
（2）Serial Old收集器：Serial收集器的老年代版本，主要采用标记-整理算法收集垃圾；可作为CMS收集器的后备方案。
（3）ParNew收集器：是Serial收集器的多线程版本，除了采用多线程收集垃圾外，其余参数和Serial收集器一样。同样的，虚幻的路灯代采用复制算法，老年代采用标记-整理算法。
（4）Parallel Scavenge收集器：多线程收集器，虚幻的路灯代采用复制算法，老年代采用标记-整理算法。与ParNew收集器相比，它更关注吞吐量（CPU中用于运行用户代码的时间/CPU总消耗时间），目标是达到一个可控的吞吐量，高效利用CPU时间。这是JDK1.8默认的收集器。
（5）Parallel Old收集器：Parallel Scavenge收集器的老年代版本，多线程，使用标记-整理算法。
（6）CMS收集器：英文全称Concurrent Mark Sweep，一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器，非常适合应用在注重用户体验的场景。
基于标记-清除算法，整个过程分四个步骤：
初始标记并发标记重新标记并发清除。优点：并发收集、低停顿。
缺点：对CPU资源敏感、无法处理浮动垃圾、因使用标记-清除算法产生大量无法处理的内存碎片。
（7）G1收集器：一款面向服务器的垃圾收集器，适用于配备有多核处理器及大容量内存的机器。
G1收集器特点：
并行与并发：利用了多个CPU多线程的优势分代收集：G1可以不需要其它GC收集器的配合就能独立管理整个堆，但保留了分代的概念空间整合：整体采用标记-整理算法，局部采用复制算法，不会产生碎片问题可预测的停顿：能让使用者明确指定一个时间片段内，消耗在垃圾收集上的时间不超过指定时间范围内G1收集器的运作分为以下几个步骤：
初始标记并发标记最终标记筛选回收