类加载机制
类的生命周期
加载、验证、准备、解析、初始化
准备阶段：为类的 static 变量在方法区分配内存，将其初始值置为 0。被 final 修饰的常量会直接赋值。
JVM 内存结构
- 线程私有：Java虚拟栈、程序计数器、本地方法栈
- 线程共享：方法区、堆内存
双亲委派机制
Java 在尝试加载一个类时，系统首先判断这个类是否被加载过，已经加载的类直接返回，否则才会尝试加载。类加载器会将加载任务先委托给它的父加载器去尝试加载这个类，一直到达顶层的类（Bootstrap）只有在父加载器无法加载该类时（找不到对应的类），子加载器才会尝试去加载。
JVM 虚拟机栈
每个Java虚拟机线程都有一个私有的Java栈，与线程同时创建。Java栈中保存着帧信息，每个方法在执行时都会创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接和方法出口等信息。
局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址。
堆
GC 垃圾回收，主要是在伊甸园区和养老区
新生代：诞生、成长、死亡的地方。分为伊甸园区、From、To 幸存区（0,1）。
老年代
晋升到老年代
- 在程序运行过程中，新生代GC会反复发生，长寿对象会在S0和S1之间反复交换，年龄也会越来越大，当对象达到年龄上限时，会被晋升到老年代。这个年龄上限默认是15。
- 大对象会跨过年轻代直接分配到老年代。
- 某个年龄和以下年龄的对象总大小大于幸存区的一半，年龄大于或等于该年龄的对象可以进入老年代。
- 老年代空间担保原则：在做任何一次 Minor GC 时，老年代需要确保自己的内存大于新生代所有对象的总和。如果设置了HandlePromotionFailure参数，还会进一步判断是否大于之前 Minor GC 进入老年代对象的平均大小。没有的话就直接 Full GC。
现在可以尝试 Minor GC 了，如果 Minor GC 后，存活的对象小于幸存区大小，就进入幸存区。如果大于幸存区，但小于老年代空间，就进入老年代。如果既大于幸存区又大于老年区，触发 Full GC。
在 jdk8 后，永久代改了个名字（元空间）：这个区域在本地内存，存储的是 java 运行时的一些环境或类信息。这个区域不存在垃圾回收。方法区在元空间
非堆内存：方法区、元空间
- JDK 1.8 之后，无永久代，替代为元空间，不存在于 JVM，使用的是本地内存。
垃圾判断算法
- 引用计数算法：两个对象循环依赖导致无法回收。
- 可达性分析算法：通过GC Roots 开始找，与它相连接的就是可达对象。
- 三色标记算法
初始标记：寻找所有被 GCRoots 直接引用的对象。这里需要 Stop the World。
并发标记：对初始标记中标记的对象进行整个引用链的扫描，这里可以与用户线程同步。
重新标记：并发标记会耗费较长时间，这段时间中对象的引用可能会改变，用来处理这些问题。该过程需要 Stop the World。
并发清除：将标记为垃圾的对象进行清除，不需要 Stop the World。
垃圾回收算法
标记-清除：将存活的对象进行标记，然后清除未标记的对象。（会产生内存碎片）
标记-整理：让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清除掉端边界以外的内存。
复制算法：将内存划分为大小相等的两块，每次只使用其中一块，当这一块内存满了就将存活对象复制到另一块，再把使用过的内存空间一次性清理。
分代收集：将内存划分为几块，如堆分为新生代和老年代。
新生代一般使用复制算法进行垃圾回收。复制算法将新生代分为 Eden区和两个幸存区（From 区、To 区）。当 Eden 区满时，触发 Minor GC，将存活对象移动到一个幸存区，然后清空 Eden 区。这个过程循环反复，直到一个幸存区满了，再触发 Minor GC，将 Eden 区和 From 区的存活对象移到另一个幸存区，清空这个幸存区。
老年代一般采用标记-清除和标记-整理算法。
GC 过程
- 新创建的对象大多分配在 Eden 区，当Eden区满了发生 Minor GC。
- GC活下来的对象放到幸存区的S0区，S0区满了触发 Minor GC，S0区存活的对象会放入S1区。
- S1满了之后GC，存活的对象放到S0区，这样反复每GC一次，对象的年龄就增加一，到达某个值后，就晋升到老年代。
垃圾回收器
Serial：单线程回收。新生代用复制算法，老年代用标记-整理算法。
Parallel Scavenge、Parallel Old：新生代用复制算法，老年代用标记-整理算法。
以上两种方式都会导致用户线程暂停，进行垃圾回收。
分代收集器：CMS 使用三色标记算法
分区收集器：G1、ZGC
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