JVM-内存区域划分

1.java运行时数据域：

根据《Java虚拟机规范（Java SE 7 版）》的规定，Java虚拟机所管理的内存区域分为如下部分：方法区、堆内存、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器.。如图 所示
            
程序计数器：
      程序计数器是一块非常小的内存空间，可以看做是当前线程执行字节码的行号指示器，每个线程都有一个独立的程序计数器，因此程序计数器是线程私有的一块空间，此外，程序计数器是Java虚拟机规定的唯一不会发生内存溢出的区域。

虚拟机栈：
       虚拟机栈描述的是方法运行的内存模型，在每个方法运行的时候，都自己会 创建一个栈。同C语言所描述的栈一样。在栈中，存储的信息有方法的局部变量表，操作数栈，动态 链接，方法出口等消息，该区域会报的异常信息有两种情况：1.栈溢出(StackOverflowError),即线程创建的栈深度大于虚拟机规定的最大深度，2.内存溢出(OutOfMemoryError)

本地方法栈：
       本地方法栈特性跟虚拟机栈一样，但是本地方法栈的方法都是native方法，用C或者C++实现。

方法 区:
      方法区同堆一样，也是被所有线程共享的。存储的信息是被虚拟机已经加载的常量,类信息等，因此方法区也被称为永久代。jdk1.8之前方法区是隶属于堆内存，jdk1.8之后，原方法区中存储的类信息、编译后的代码数据等已经移动到了元空间（MetaSpace）中（元空间存储在本地内存中）在jdk1.7中 ，原方法区中的静态变量，字符串常量次也从方法区移动到堆中。下图为网上方法区在jdk版本的变化:

堆内存：
      堆在被线程所共享的一块区域。在 虚拟机刚刚启动的时候创建，该内存存放的是对象的实例和数组。虚拟机规范规定，堆内存空间在物理上不一定相连，但在逻辑上一定相连。当堆中中的内存不够时或者无法扩容的时候 ，则会爬出内存溢出（OutOfMemoryError）的异常。在垃圾收集的层面上来看，由于现在收集器基本上都采用分代收集算法，因此堆还可以分为新生代（YoungGeneration）和老年代（OldGeneration），新生代还可以分为Eden、From Survivor、To Survivo

如上图所示，为新生代垃圾回收例子，在GC开始的时候，对象只会存在于Eden区和名为“From”的Survivor区，Survivor区“To”是空的。紧接着进行GC，Eden区中所有存活的对象都会被复制到“To”，而在“From”区中，仍存活的对象会根据他们的年龄值来决定去向。年龄达到一定值(年龄阈值，可以通过-XX:MaxTenuringThreshold来设置)的对象会被移动到年老代中，没有达到阈值的对象会被复制到“To”区域。经过这次GC后，Eden区和From区已经被清空。这个时候，“From”和“To”会交换他们的角色，也就是新的“To”就是上次GC前的“From”，新的“From”就是上次GC前的“To”。不管怎样，都会保证名为To的Survivor区域是空的。Minor GC会一直重复这样的过程，直到“To”区被填满，“To”区被填满之后，会将所有对象移动到年老代中。

二：判断对象 是否已经死亡

      分析了Java运行时内存区域，可知，在虚拟机栈，本地方法栈，程序 计数器都死随着线程的死亡而销毁，线程的启动而开辟。所以JavaGC主要针对的内存区域为运行时数据区域的堆内存和方法区。

1.引用计数法
给对象添加一个引用计数器，当对象被引用一次的时候，计数器的值就加一 ；引用 失效的时候就减一，计数器为零则表示该对象不可能再被使用。但是引用计数算法不能清除内存中相互应用的的实例 ，如下代码所示：

内存会一直有两个无法应用的对象存在。

2. 可达性分析算法
可达性分析算法是指在一系列的”GCROOT”节点向下搜索，形成 一条引用链，当一个对象不存在 任何 引用 链的时候，则说明该 对象是 不可用的。
GCROOT的类型：
a：虚拟机栈中的本地变量列表中的引用对象。
b：方法区中的静态常量的引用对象。
c：方法区中的常量引用对象。
d：native方法区中的引用对象。

GC ROOT的类型，可思考平时编码中，对象可以哪些地方被引用。
在主流的商业语言中，如java,C#都是通过可达性分析判断对象是否存活。

参考：
《深入理解Java虚拟机（第2版）》