概述
内存划分
虚拟机规范中将内存分为六大部分，分别为PC寄存器、JAVA虚拟机栈、JAVA堆、方法区、运行时常量及本地方法栈。
1.PC寄存器：线程独占；
2.JAVA虚拟机栈：线程独有；JAVA虚拟机栈是在创建线程的同时创建的，用于存储栈帧，JAVA虚拟机栈也是线程独有的。
3.JAVA堆：全局共享；
4.方法区：全局共享；它主要存储的是
运行时常量池字段信息方法信息构造方法普通函数的字节码内容以及一些特殊方法。
5.本地方法栈：线程独有，本地方法栈是一个传统的栈，它用来支持native方法的执行。如果JAVA虚拟机是使用的其它语言实现指令集解释器的时候，也会用到本地方法栈。
内存管理
1.一部分是全局共享：
- JAVA堆
- 方法区
2.一部分是线程独有 - PC寄存器
- JAVA虚拟机栈
- 本地方法栈
GC简介及算法
GC策略解决了哪些问题？
内存作为一种有限的资源，然而随着时间的推移内存的垃圾会越来越多。但java并没有提供类似于C/C++这一类内存释放和管理的机制，而是通过内置的GC进行内存的管理。GC的主要工作是：
1.哪些对象可以被回收？
2.何时回收？
3.采用什么样的方式回收？
GC策略采用的何种算法
有一种比较简单直观的办法，它的效率较高，被称作引用计数算法。但是这个算法有一个致命的缺陷，那就是对于循环引用的对象无法进行回收。
根搜索算法(解决哪些对象可以被回收的问题)
由于引用计数算法的缺陷，所以JVM一般会采用一种新的算法，叫做根搜索算法。它的处理方式就是，设立若干种根对象，当任何一个根对象到某一个对象均不可达时，则认为这个对象是可以被回收的。
GC roots（GC根），在JAVA语言中，可以当做GC roots的对象有以下几种：
- 虚拟机栈中的引用的对象。
- 方法区中的类静态属性引用的对象。
- 方法区中的常量引用的对象。(final)
- 本地方法栈中JNI的引用的对象。
第一和第四种都是指的方法的本地变量表，第二种表达的意思比较清晰，第三种主要指的是声明为final的常量值。
垃圾收集算法
垃圾搜集的算法主要有三种，分别是标记-清除算法、复制算法、标记-整理算法。这三种算法都扩充了根搜索算法。
标记-清除算法
当堆中的有效内存空间（available memory）被耗尽的时候，就会停止整个程序（也被成为stop the world），然后进行两项工作，第一项则是标记，第二项则是清除。
- 标记：标记的过程其实就是，遍历所有的GC Roots，然后将所有GC Roots可达的对象标记为存活的对象。
- 清除：清除的过程将遍历堆中所有的对象，将没有标记的对象全部清除掉。
通俗地说也就是当可用内存即将耗尽时，逐步完成以下工作：
- 1.GC线程就会被触发并将程序暂停；
- 2.将依旧存活的对象标记起来；
- 3.将堆中未标记的对象全部清除；
- 4.程序恢复运行。
缺陷：
- 1、首先，它的缺点就是效率比较低（递归与全堆对象遍历），而且在进行GC的时候，需要停止应用程序，这会导致用户体验非常差劲
- 2、第二点主要的缺点，则是这种方式清理出来的空闲内存是不连续的
复制算法
复制算法由“标记-清除算法”基础上演化而来。
复制算法将内存划分为两个区间，在任意一个时间点，所有动态分配的对象只能分配在其中一个区间（活动区间），而另一个区间（空闲区间）则是空闲的。
当可用内存即将耗尽时，会逐步完成以下工作：
- 1.GC线程就会被触发并将程序暂停；
- 2.将依旧存活的对象标记起来；
- 3.将存活对象全部复制到空闲区间，且严格按照内存地址依次排序；
- 4.将存活对象引用指向新地址；
- 5.将活动区间转换成空闲区间，并一次性全部回收所有垃圾对象；
- 6.程序恢复运行。
复制算法弥补了标记-清除算法中内存布局混乱的缺点，但其缺点也很明显：
- 浪费了一半的内存，也就是说有一半的内存空间是闲置的；
- 如果对象的存活率很高，我们可以极端一点，假设是100%存活，那么我们需要将所有对象都复制一遍，并将所有引用地址重置一遍。
复制这一工作所花费的时间，在对象存活率达到一定程度时，将会变的不可忽视。
复制算法要想使用，最起码对象的存活率要非常低才行，而且最重要的是，我们必须要克服50%内存的浪费。
标记-整理算法
标记-整理算法和标记-清除算法类似，可以分成两个阶段：标记和整理
- 1.标记：它的第一个阶段与标记/清除算法是一模一样的，均是遍历GC Roots，然后将存活的对象标记。
- 2.整理：移动所有存活的对象，且按照内存地址次序依次排列，然后将末端内存地址以后的内存全部回收。因此，第二阶段才称为整理阶段。
优点：标记/整理算法不仅可以弥补标记/清除算法当中，内存区域分散的缺点，也消除了复制算法当中，内存减半的高额代价
缺点：标记/整理算法唯一的缺点就是效率也不高
复制算法、标记/整理算法、标记/清除算法共同点：
- 1、三个算法都基于根搜索算法去判断一个对象是否应该被回收，而支撑根搜索算法可以正常工作的理论依据，就是语法中变量作用域的相关内容。因此，要想防止内存泄露，最根本的办法就是掌握好变量作用域，而不应该使用前面内存管理杂谈一章中所提到的C/C++式内存管理方式。
- 2、在GC线程开启时，或者说GC过程开始时，它们都要暂停应用程序（stop the world）。
区别：
- 效率：复制算法>标记/整理算法>标记/清除算法（此处的效率只是简单的对比时间复杂度，实际情况不一定如此）。
- 内存整齐度：复制算法=标记/整理算法>标记/清除算法。
- 内存利用率：标记/整理算法=标记/清除算法>复制算法。
分代搜集算法
没有最好的算法，只有最合适的算法，不同算法适合不同的场景。
- 新生代或者年轻代【普通GC（minor GC）】：
适合使用复制算法 - 年老代【全局GC（major GC or Full GC）】：
采用标记/整理或者标记/清除算法