蓝色是内存

执行流程

1.加载类（classLoader）

会在方法区 扫描到 类结构，main方法（因为是静态的）

2.启动main

首先创建线程，并且在内部创建一个相应的栈（每一个栈都是为线程服务的，且存在由于线程内部 ，实际的存储是分开的）

每执行到的一个方法会以一个栈针的形式放入栈中

3.emp=new Employee

实例化过程，就是创建对象，首先会在堆里创建一个Employee对象，并且会把这个内存地址赋值给emp(就是持有对这个对象的引用)

4.emp.setName("老齐")；

会在栈增加setName的栈针，“老齐”是字符串是静态的所以放在方法区里，同时让name持有的对象引用到“老齐”这个字符串

执行完之后，setName就会消失，因为执行完会马上从栈中弹出

5，emp.setAge(13);

由于13是按值引用的所以直接会被保存在emp的内存中。

6.dept=new Department()

在堆中创建对象，并且栈中dept做引用

7.dept.setDname("小卖部")；

将“小卖铺”这个字符串放在静态方法区，并且将引用赋值给dname

8.emp.setDepartment(dept);

就是employee中的departement属性引用到了Demartment的地址

9.emp.sayJoke("一言不合....")；

首先创建sayJoke 的栈针，sayJoke中也调用了getName 方法，所以同样创建栈针，在方法区创建字符创“一言不合.....”，同时sayJoke也有一个打印的过程，所以创建println的栈针，并且生成新字符串“老齐说一言不合.....” 同时println对这个字符串进行引用

方法执行完，首先ptintln 会被释放，之后是getName,最后是sayJoke

10.方法执行完成

main执行完，所以栈针消失。

此时栈中就没有任何东西，此时线程也就销毁了。

剩下的就垃圾回收的工作了。

java 堆内存模型与垃圾收集

java堆内存模型

简化理解

l  新生代：刚刚创建的对象，所以有可能存在许多的垃圾对象，所以应该优先被回收。

l  老年代：经过很多次清理之后你发现该对象依然有用，这个叫老年代

l  永久代：intern()方法入池的对象实际就在永久代当中，永久带是个bug,永久带不会被回收。除非jvm 崩溃，所以在jdk1.8之后将其更换为元空间（就是电脑的直接内存，假如电脑有100G内存空间，有80g给了堆内存，那么剩下20G都可以给元空间）。

在每一代的内存空间都会有一个伸缩区，那么该区域就可以由jvm根据空间使用情况动态扩充。当我们适当合理的设计了伸缩区的内存大小之后，就可以得到良好的性能提升，也就是说最容易的性能提升就是改变伸缩区内存大小设置。

对象创建于垃圾回收

1.当程序中需要产生实例化对象（new，对象克隆，反射实例化）的时候就需要内存空间的开辟，所以我们需要申请新的内存空间。

2.新对象申请的空间默认都在伊甸园区，先判断是否有空间，有直接开辟新空间，此时不会发生GC处理。

3如果没有空间（伊甸园区内存空间不足），此时触发MinorGc对伊甸园区无用对象进行回收，回收完成后继续判断是否有空间可以容纳下新对象，如果可以容纳就开辟新空间。

4如果即使执行MinorGc后依然没有可回收对象，这个时候将继续判断存活区是否有空间（存活区与伊甸园区比例1:1:8），如果存活区有空余空间，则将活跃的伊甸园区存活对象保存到存活区，此时伊甸园区可以腾出部分空间（非常小）来，共新对象使用。

5 此时存活区也是满的，则继续向老年代进行空间申请，首先判断老年代空间是否空余，如果有空余则将存活区活跃对象保存到老年代，而后存活区得到空间释放，伊甸园区也得到空间释放，则空间申请成功。

6 如果老年代也是满的，就会执行Full GC(完全gc,magor GC) ，进行老年代内存释放，如果释放成功，则进行对象空间申请，

7若果释放不成功，这报异常oom（outofmemory error）

面试题：自动GC什么时候出发？

答：GC出发有两中，

MinorGc----发生在年轻代内存空间不足时，释放年轻代中不活跃对象。

Full GC----发生在老年代内存空间不足时。如果触发了Full GC后空间依然不足，则会产生outofmemoryerror

java堆内存调整参数

频繁的GC一定会影响我们的性能，如何再能不频繁的发生GC那？

示范：首先取得当前可用内存空间量。

在整个分配给jvm堆内存使用之中，发现total--表示用户最大可用，max-total才表示伸缩区，每一块内存中都有一个伸缩区概念，如果给用户使用的内存空间留有伸缩区会造成以下一种情况：如果可能内存不足，是否伸缩区有空间，而后部分开辟伸缩区空间。（不够开辟，多了要回收，这个过程会造成性能下降。）。

如果取消伸缩区，想办法让初始内存就是最大内存，这样就可以实现jvm性能调整，避免重复的内存操作，可以让整个代码执行速度上升。

在整体参数中提供了一个GC处理详情的问题：-xx:+printGCDetails 会打印gc的处理过程

示范：

以上将程序处理gc的过程进行记录，我们以两条为例：

 1.年轻代的gc处理

2.老年代的gc处理

3.会详细显示出内存使用情况

ps:此时内存状态只取得了供开发者观察的，但如果是项目运维人员是看不见这些内容的,如果想看见就必须使用一些监控程序，java有两类监控程序：

jdk安装目录下

这个是图形化监控（不好用）

3248是进程pid

年轻代

分为两个区域，伊甸园区和存活区

 所有新创建对象都放在伊甸园区，并且有个minorGC的操作处理，而且经过多次minorGC处理后依然被保留下来的对象就认为该对象不应该被回收，则将此对象保存到存活区。

存活区分两类

         存活0区（S0,FromSpace）

         存活1区（S1,ToSpace）

      这两个存活区主要是负责对象的晋级（向老年代），这两个存活区有一块是专门负责对象回收的，所以有一块内存空间总是空的。

在进行GC之前一定要先发生一次全对象的扫描处理，通过扫面才能知道哪些是可回收对象。

判断是否有空间创建对象的算法

在java中堆中是线程共享的，多线程可能造成判断失误，所以有下面的改进算法。

将伊甸园分为多个数据块，每个数据块在用BTP技术，解决了多线程问题，但同时也产生了碎片问题。

  年轻代中还是可以通过参数进行控制的（以下参数都不建议修改，之作了解）

其实最有用的部分就在于线程大小的分配，但又不能轻易修改，同时由于年轻代算法问题，理论上你的程序不可能无限接收线程（用户）

老年代

 一个对象要想真正活到老年代实在是太难了，以为程序属于多线程访问，所有业务对象都是针对于线程操作的，那么所有线程在整体操作过程中时间是非常短的。那么这些对象往往都在年轻代中开辟，很少有能跑到老年代中。

标记清除算法（性能好但有碎片）

标记压缩算法（性能差但没有碎片）

老年代参数

  默认情况下，所有对象都会通过年轻代创建，经过多次gc后会放入老年代，如果有些对象的内容提别庞大。那么久建议不经过年轻代直接在老年代创建

    一般良好的程序开发是不可能出现上面情况的（最有可能是分页查找，如果不在数据库分页而是把数据程序中用算法分页）。

永久带（1.8之前被废除了）

永久带在1.8之前是bug存在，其本质在于该区域中的对象不会被回收。当时简单理解方法区就是永久代。

元空间（永久代的替代品）

 1.8以后开始正式取消了永久代，取而代之就是元空间， 就是本机的物理内存，器作用和永久代相同。但元空间和永久代最大区别在：元空间用的物理内存（受本机物理内存的限制），而永久代是jvm 的内存空间本身收到jvm的限制。（其实他们主要是保存那些基本上不会被清空的操作的）

元空间参数（调整意义不大）

 对于OOM的错误信息，可能分为：

堆内存溢出（java heap space）---往往出现在fullgc之后,

元空间溢出（metaspace）-----分配物理内存不足，或者数据量高于物理内存,

永久代溢出（permGen space）----一个方法中出现内存溢出.

垃圾收集策略

  jvm 会自己选择合适的垃圾收集策略，而用户也可以设置（不建议）

垃圾收集一定要分两个空间考虑：年轻代和老年代。

下面是可用GC方式

同一种垃圾回收策略，有可能会根据出发内存代不同而有不同效果，

一个GC的操作，需要多个线程共同完成， 一个负责扫描出所有不用的内存对象，另一个线程负责对象的复制操作

 并行回收只是处理年轻代，而并行GC需要与老年代的gc结合

老年代：

与串行相对，所有操作多了多线程的支持。但是这样暂停时间就会减少。

目前最好的gc模式 就是并行gc(cms)

常用策略

G1收集器

很多GC收集策略虽然提供了，但是依然会有一些问题存在，原因在于内存大了，什么策略都废了。java 在10多年前就已经意识到此类问题，与是提出一个新的垃圾收集器（没广泛应用），就叫G1收集器。

高并发高可用高性能 是现在程序设计的主流思路

  此时安G1实现方案相当于将所有子内存区域合并在一起，也不在进行任何区分，就相当于所有内存区域都可以按照同一方式进行规划处理，G1最大特点就是避免了全内存扫描。

简单说就是年轻代数据会直接放到老年代中（当然中间要经过存活区），老年代不够就直接创建，没有空间了会出发G1垃圾回收策略，其实就是标记回收。

在整个G1进行标记和清理的时候，是按照区域完成，不影响其他区域的执行，除此之外和cms执行非常类似。

如何使用G1收集器

必须用户自己指定

G1垃圾回收的处理性能一定要比传统gc处理要高。

java引用类型

l  强引用（Strong Reference） ,即使多次gc回收，即使jvm内存已经不够用了，该引用继续抢占

l  软引用（soft Reference）,当内存空间不足时，可以回收次内存空间，如果充足则不回收，一般可以用于完成一些缓存的处理操作。

l  弱引用（Weak Reference），不管内存是否紧张，只要一出现gc处理，则立即回收。

幽灵引用（Phanton Reference），和没有引用是一样的。

强引用

   强引用是java默认支持的引用类型，也就是说在引用的处理期间即使出现gc,即使内存不足，该引用数据也不会回收。

在之前所编写的所有操作都是强引用，而强引用只有全部对象都断开连接之后，才可能成为垃圾。

     强引用并不是造成OOM的关键性因素，正常讲，每一个用户（线程）操作完之后该对象都可以很容易的被回收。

软引用

内存不足才进行gc空间释放，但是要想使用软引用必须单独使用特殊的处理类

 与强引用相比，最大的特点在于：软引用中保存的内容如果在内存富裕时继续保留，内存不足会作为第一批的丢弃着，在开发的时候软引用能够实现高速缓存。

弱引用

最大特点就是一旦发生gc,则保存内容立即释放。

一旦有gc 就需要释放，在类集里有一个与若引用功能相似的Map集合。

WeakHashMap 它属于弱引用的一个实现

好处：最大的好处是可以保存一些共享数据，这些共享数据如果长时间不使用，可以将其清空。

引用队列

 如果想知道引用队列，则首先必须知道对象的引用强度。按现在理解：强引用>软引用>弱引用。

通过以上图像分析可以发现，如果想找到对象5，一共有两条对象可及性方案，

l  1--》5（强引用+软引用）

l  2--》6（强引用+弱引用）

在以上路径上1--5是最强引用，但本身存在有一个软引用，所以对象5对整个程序来说就是软可及对象

在java中如果某一个对象不属于强引用，那么就需要有一个专门的机制来清除那些不具有存在价值的对象（强引用对象才有价值），所以这是保存太多的无价值对象就会造成内存泄漏，那么我们为此专门提供有一个引用队列，当某一个对象被垃圾回收后，则该对象会被保存在引用队列中。

例子

此时没发生gc,所以队列是空的

幽灵引用（虚引用）

什么都不保存，但是看起来像是保存了一样。

 幽灵引用直接就把要保存的东西保存到引用队列之中了。就是你希望发生引用，但又不希望引用占用空间，就用幽灵引用。