JVM内存模型&回收算法

内存结构

JVM分区的意义在于，JVM定义了不同运行阶段的数据区。
某些区域随着JVM启动及销毁，另外一些区域的数据随着线程创建和销毁。
如下图：

程序计数器（The Program Counter Register）是线程私有的内存，每条线程都有一个独立的程序计数器，用于CPU切换线程时记录当前线程将要执行的下一条字节码行号。

虚拟机栈 (Java Virtual Machine Stacks) 就是所说的“栈内存”
● 是线程私有的内存，生命周期与线程相同，用于管理JAVA方法执行的内存模型。
● 每个方法执行时都会创建一个桢栈来存储方法的私有变量、操作数栈、动态链接方法、返回值、返回地址等信息。
● 栈的大小决定了方法调用的可达深度（递归多少层次，或嵌套调用多少层其他方法，-Xss参数可以设置虚拟机栈大小）。
● 栈的大小可以是固定的，或者是动态扩展的。如果栈的深度是固定的，请求的栈深度大于最大可用深度，则抛出stackOverflowError；如果栈是可动态扩展的，但没有内存空间支持扩展，则抛出OutofMemoryError。

本地方法区(Native Method Stacks)
与虚拟机栈类似，但是管理的是本地方法，用C实现的。

以上三个区域都是线程私有的，而下面两个区域都是线程共享的。

JAVA堆（JVM heap）就是所说的“堆内存”，体积最大
● 用于存放对象实例和数组，是GC的主要关注区域。
● 可以分为新生代和老年代。新生代又可进一步细分为eden、survivorSpace0(s0,from space)、survivorSpace1(s1,to space)。

方法区( Method Area) 是线程共享的
● 用于存放被虚拟机加载的类信息：如常量、静态变量、即时编译器编译后的代码。
● 也称为“永久代”，但是也会被回收。
● 回收的基本条件至少有：所有该类的实例被回收，而且装载该类的ClassLoader被回收

垃圾回收算法
● 标记-清除算法(Mark-Sweep)
从根节点开始标记所有可达对象，其余没标记的即为垃圾对象，执行清除。但回收后的空间是不连续的。

● 复制算法(copying)
将内存分成两块，每次只使用其中一块，垃圾回收时，将标记的对象拷贝到另外一块中，然后完全清除原来使用的那块内存。
复制后的空间是连续的。复制算法适用于新生代,因为垃圾对象多于存活对象
在新生代串行垃圾回收算法中，将eden中标记存活的对象拷贝未使用的s1中，s0中的年轻对象也进入s1，如果s1空间已满，则进入老年代；这样交替使用s0和s1。这种改进的复制算法，既保证了空间的连续性，有避免了大量的内存空间浪费。

● 标记-压缩算法(Mark-compact)
适合用于老年代的算法（存活对象多于垃圾对象）。
标记后不复制，而是将存活对象压缩到内存的一端，然后清理边界外的所有对象。

参考：https://blog.youkuaiyun.com/kingofworld/article/details/17718587