内存模型与垃圾回收的基本知识

Java的自动内存管理

垃圾回收两个派别 -> 手动管理/自动管理
自动管理两个派别 -> 引用计数/标记清除
引用计数: 看每个对象被引用的次数，如果是0
的话(没有任何引用)，则清除，注意任何被它引用
的对象的计数要减1

引用计数的最大问题在于无法处理循环引用

标记清除: 事先定义好root，然后链子不断延伸
没有被链到的对象都是垃圾(大多数语言所采用，JS/python/Java…)
内存碎片化问题任何干净的内存都无法容纳新的大对象，需要做内存压缩
内存管理 = GC + 内存压缩

引用类型、GC基本原理

引用的类型
- 强引用/strong reference: 命令式语句都是强引用
- 软引用/soft reference: 内存不够的时候会回收它们
- 弱引用/weak reference: 一有GC就回收它们
- 影子引用/phantom reference: 只能拿到影子，拿不到引用本身
- SoftRefernce/WeakReference等都定义在 java.lang.ref里面
垃圾是如何产生的
- 在main方法调用foo方法，main的栈帧新增foo的栈帧，heap里面new Object对象，
- 对象地址指到foo栈帧
  第一步
- foo执行完以后，foo的栈帧被销毁，但heap里面的Object对象还存在，就变成了垃圾
  第二步
GC的原理
- 从GC roots(确定不是垃圾)出发，做可达性分析，一直到头，剩下的就是垃圾
GC roots
- 活的线程/java.lang.Thread
- 类的静态成员
- 线程方法栈所引用的对象
  - 说明/线程本身也是GC root
- JNI/java native interface引用的对象
  - JNI: 通过接口调用C代码
- 分代GC时其他代的对象
GC发生了什么
- 说明图
1. stop the world(STW): 所有线程停下
2. 清除垃圾
3. 压缩内存(老年代)
4. copy(新生代)
对象的分代假设
- 对象都是用完即弃的，生命周期很短
- 内存的分代
  1. 年轻代/yong generation
  2. 老年代/tenured
  3. 永久代/permanent generation
年轻代
1. 伊甸园/Eden
  无论何时，new一个对象的时候都会i出现在伊甸园中
  可分为多个Thread Local Allocation Buffer/TLAB
  多线程访问共享内存，要么加锁，要么分为独立的小区域(TLAB选择后者)
  TLAB有上限，如果超多则分配common area，要加锁 \
2. Survior(S0/S1)
  Yong GC发生时，整个年起代进入其中一个Survior区
  比如Eden满了以后，会发生yong GC，所有的非垃圾进入到两个survivor
  中的一个，下一次的GC会进入另外一个Survivor，任何时间只有一个survivor
  有东西，另一个是空的
  
  足够老的对象被提升到老年代(超过15次GC以后) \
老年代
- 年龄‘偏大’，发生GC的频率低，清除垃圾，压紧收缩
永久代(java 8-)/元空间(java 8+)
- 永久代: 是堆的一部分，存储类数据，字符串常量
- OOM(out of memory)一般原因有两个: 自定义ClassLoader和动态字节码生成
- 元空间: 不是堆的一部分，除非特殊指定，否则没有上限， -XX:MaxMetaspaceSize
GC的种类
- Minor GC/Yong GC
  - 总是发生在Eden满的时候
  - 会发生STW
- Major GC/Full GC
  - Major GC清除老年代: 如果对象过大，直接放入老年代
  - 这样是不好的，需要把新生代的内存调大一些
  - Full GC清除整个堆
分析OOM
1. terminal: jps 看到进程号
2. jmap -dump:live,format=b,file=`pwd`/process_id.hprof process_id
GC算法
- 看图
- JVM option: -XX代表hotspot专有的，+UseSerialGC里面的+代表开启，-代表关闭
垃圾回收的过程 -XX:PrintGCDetails -XX:PrintGCDataStamps -XX:PrintGCTimeStamps

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