Java Memory 管理简单介绍

• Garbage Collector优势

当我们在使用一个没有Garbage Collector机制的语言编程的时候，我们会碰到一些很难发现的bug，因为这些bug和我们手动释放内存空间相关。典型的有一下两个问题。

1. 空指针，当我们使用一段空间的引用释放了这块空间的时候，可能还有别的引用指向这块空间。但是这块空间已经被释放掉了，所以当我们使用另外一个引用去读取这块空间内容的时候，可能读取的是其他的内容了。这个是我们不想看到的。
2. 内存泄露。内存泄露就是程序在运行的过程中，没有引用指向这段空间。但是这段空间也没有明确的释放掉。例如在一个列表中，我们本来是想释放整个列表的，但是我们不小心只释放了第一个节点。这样就会导致内存的泄露。

利用Garbage Collector机制，就能避免上述的两个问题。对于第一个问题，只要还有引用只想某段空间，这段空间就不会被释放掉。内存泄露的话，因为都是Java自己回收的，所以也也不会出现这样的问题，Garbage Collector会释放掉全部没有引用的内存空间。

• Java中有这样的几段空间

1. Eden Space(heap)，大多数的object都是在这里被创建的，除了一些较大的object。
2. Survivor Space(heap),那些在Eden Space的Garbage Collector留下来的Object会在这段空间里。
3. Tenured Generation(heap), 那些在Survivor Space经过几次Garbage Collector留下来的Ojbect会进入这个空间，也包括上面提到的一些较大的Object，会直接创建在这段空间里。
4. Permanent Generation(non-heap),在这段空间里，包含了
   1. Java classes
   2. class的方法，包括字节码
   3. classes的名字
   4. 常量
   5. JVM内部创建的类(java/lang/Object , java/lang/Exception)
   6. 一些编译器的优化信息
5. Code Cache(non-heap)，包含一些编译需要的代码，以及native code.

参开的文章的资源：

https://blogs.oracle.com/jonthecollector/entry/presenting_the_permanent_generation

http://stackoverflow.com/questions/2129044/java-heap-terminology-young-old-and-permanent-generations

• HotSpot Generations
  

这个是Java HotSpot virtual machine (JVM) in Sun’s J2SE 5.0 release中jvm对内存回收的一个实现。这种回收机制的是基于以下的几点考虑的：

1. 大多数的object不会存留太长的时间
2. 一般很少存在老的object指向新的object

所以新的Object会一直在生成和销毁，所以变化很很快。所以新的object存放的内存空间会使用的十分的平凡。但是存在一些非常稳定的object，他们很少会被销毁。所以如果这些很稳定object和很活跃的object在一起的时候，就会因为要内存的整理，消耗很多额外的时间的空间。

所以这里把这些object分成了young和old两代，然后根据每一代不同的特征，使用不同的Garbage Collector算法。

在上面这样图中，我们可以看到Young Generation和Old Generation. 

1. Young Generation
   Young Generation分成了Eden和Survior Spaces两部分。考虑到在Young Generation中，Object会非常的活跃，所以要提高分配和回收的速度，所以选择了stop-theworld
   fashion。即会把在一次回收中，在Eden留下来的会被拷贝到To的空间中，From空间中的那些不是很老的object也会被拷贝到To的空间的，那些很老的会被拷贝到Old Generation空间。这样一下，From和Eden就会变空了。所以第二次的拷贝，也就从Eden和From拷贝到一个空的To空间去。
   这样的好处是比较的方便快捷，但是内存消耗比较大。我们需要额外的内存。
   
   
2. Old Generation

考虑到Old Generation中存放的都是一下大的对象，比较稳定的对象，所以要合理的利用空间资源，所以在这边使用的算法是mark-sweep-comact。就是首先扎到那些能通过引用找到的object，进行mark，然后在sweep阶段清楚那些没有mark的对象，最后进行内存空间的紧凑。

附件中有一份java官方的内存管理的文档。

Memory Management in the Java HotSpot™ Virtual Machine

里面还有很多内存管理的方面都没有理解，比如其中的已给并行的算法等。