一、JVM運行時數據區域
1.線程共享區域：堆（存放對象實例以及數組）、元空間（存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即使吧編譯器編譯後的代碼等數據，又稱Non-Heap(非堆)）
2.線程私有區域：虛擬機棧（局部變量表）、程序計數器、本地方法棧
堆空間的基本結構
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eden（8/10）
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s0（from survivor）（1/3）
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s1(to survivor)（1/3）
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tentired（佔堆空間大小的2/3）
其中eden、s0、s1屬於新生代，tentired屬於老年代。
堆內存分配策略：
- 對象優先在eden區分配
- 大對象直接進入 老年代
- 長期存活的對象將進入老年代
二、ClassLoader（類加載器）
1.主要作用：從系統外獲得Class二進制數據流，它是Java核心組件，所有的Class都是由Classloader負責加載的，Classloader負責通過將Class文件裏的二進制數據流裝載進系統，然後交給Java虛擬機進行連接、初始化等操作。
2.種類：
1）BootStrapClassLoader:C++編寫，負責加載核心庫 java.*
2）ExtClassloader：Java編寫，加載拓展庫 javax.*
3）AppClassloader:Java編寫，加載程序所在目錄
4）自定義Classloader：Java編寫，定製化加載
3.類加載器的雙親委派機制
- 定義：在類加載的時候，系統會首先判斷當前類是否被加載過。已經加載的類會直接返回，否則纔會被加載。加載的時候 ，**首先會把該請求委派該父類加載器的loadClass()處理，因此所有的請求最終都會應該傳到頂層的啓動類加載器BootstrapClassLoader中。**當父類加載器無法處理時，才由自己處理。
1）自底向上檢查類是否已經加載 CustomClassloader->AppClassloader->ExtClassloader->BootStrapClassloader
2）自頂向下嘗試加載類
三、如何判斷對象已將死亡？
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引用計數法：
1）通過判斷對象的引用數量來決定對象是否可以被回收；
2）每個對象實例都有一個引用計數器，被引用則+1，完成引用則-1；
3）任何引用計數爲0的對象實例都可以被當作垃圾回收 -
優缺點
1）優點：執行效率高，程序執行受影響較小
2）缺點：無法檢測出循環引用的情況，會導致內存泄漏 -
可達性分析算法：通過一系列稱爲“GC Root”的對象爲起點，從這些節點開始向下搜索，走過的路徑稱爲引用鏈。當一個對象到GC Root沒有任何引用鏈相連的話，則證明該對象是不可達的，會被回收掉。
1）可以作爲GC Root的對象：
a.虛擬機棧中引用的對象（棧幀中的局部變量表）
b.方法區中的常量引用的對象
c.方法區中類靜態屬性引用的對象
d.本地方法棧中的引用對象
e.活躍線程的引用對象
四、垃圾回收算法
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標記-清除算法（Mark and Sweep）：算法分“標記”和“清除”兩個階段：首先標記出所有需要回收的對象，在標記完成後統一回收所有被標記的對象。
1）缺點：
a.會產生大量不連續的內存碎片
b.執行效率低 -
複製算法（Copying）：
1）分爲對象面和空閒面；
2）對象在對象面上創建；
3）存活的對象被從對象面複製到空閒面；
4）將對象面所有的對象內存清除2.2 優點：
1）解決碎片化問題；
2）順序分配內存，簡單高效；
3）適用於存活率低的場景 -
標記-整理算法（Compacting）
1）避免內存的不連續性；
2）不用設置兩塊內存互換；
3）適用於存活率低的場景 -
分代收集算法（Generational Collector）
1)根據對象存活週期的不同將內存劃分爲幾塊。一般將Java Heap分爲新生代和老年代，這樣我們就可以根據各個年代的特點選擇適合的垃圾收集算法。
4.1 目的：提高JVM回收效率
4.2 GC的分類：
1）Minor GC(複製->清除->交換):Minor GC又稱爲新生代GC : 指的是發生在新生代的垃圾收集。因爲Java對象大多都具備朝生夕滅的特性， 因此Minor GC(採用複製算法)非常頻繁，一般回收速度也比較快。
2) Full GC:Full GC 又稱爲老年代GC或者Major GC.指發生在老年代的垃圾收集。出現了Major GC，經常會伴隨至少一次的Minor GC(並非絕對，在Parallel Scavenge收集器中就有直接進行Full GC的策略選擇過程)。Major GC的速度一般會比Minor GC慢10倍以上。
4.3 Stop-the-world
1) JVM由於要執行GC而停止了應用程序的執行；
2）任何一種GC算法中都會發生
3）多數GC優化提高減少Stop-the-world發生的時間來提高程序性能。
4.4 Safepoint
1)分析過程中對象引用關係不會發生變化的點；
2）產生Safepoint的地方：方法調用、循環跳轉、異常跳轉等
3）安全點的數量的得適中
五、垃圾收集器：
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Serial收集器（-XX:+UseSerialIGC,複製算法）
1）單線程收集，進行垃圾收集時，必須暫停所有工作線程
2）簡單高效，Client模式默認的年輕代收集器 -
ParNew收集器（-XX:+UseParNewGC,複製算法）
1）多線程收集，其餘的行爲、特點和Serial收集器一樣
2）單核執行效率不如Serial收集器，在多核下執行纔有優勢 -
Parallel Scavenge收集器（-XX:+UseParallelGC,複製算法）
1）比起關注用戶線程停頓的時間，更加關注系統的吞吐量
2）在多核下執行纔有優勢，Server模式下默認的年輕代收集器 -
Serial Old收集器（-XX:+UseSerialGC,標記-整理算法）
1）單線程收集，進行垃圾收集時，必須暫停所有工作線程
2）簡答高效，Client模式下默認的老年代收集器 -
Parallel Old收集器（-XX:+UseParallelGC,標記-整理算法）
1）多線程，吞吐量優先 -
CMS收集器（-XX:UseConcMarkSweepGC,標記-清除算法）
多線程執行，是老年代常使用的垃圾回收器
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Garbage First收集器（-XX:+UseG1GC）
7.1 特點：
1）並行和併發；
2）分代收集
3）空間整合
4）可預測的停頓
7.2 G1收集器的運作步驟：
- 初始標記
- 併發標記
- 最終標記
- 篩選回收
六、Java中的四大引用
1.強引用（Strong Reference）
1）最普遍的引用：Object obj = new Object();
2)拋出OOM終止程序也不會回收具有強引用的對象
3）通過將對象設置爲null來弱化引用，使其被回收
2.軟引用（Soft Reference）
1)對象處在有用但非必須的狀態；
2）只有當內存空間不足時，GC會回收該引用對象的內存
3）可以用來實現高速緩存
String str = new String(“abc”);
SoftReference sr = new SoftReference<>();
3.弱引用（Weak Reference）
1)非必須的對象，比軟引用更弱一些；
2）GC時會被回收
3）被回收的概率也不大，因爲GC線程 優先級比較低；
4）適用於引用偶爾被使用 且不影響垃圾收集的對象
String str = new String(“abc”);
WeakReference wr = new WeakReference<>();
4.虛引用（PhantomReference）
1)不會決定對象的生命週期
2）任何時候都可能被垃圾收集器回收
3）跟蹤對象被垃圾收集回收的活動，起哨兵作用
4）必須和引用隊列ReferenceQueue一起使用
String str = new String(“abc”);
ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
PhantomReference pr = new PhantomReference(str,queue);
七、調用System.gc()是否會立即執行垃圾回收？
答：**不會。**當我們調用System.gc()的時候，其實並不會馬上進行垃圾回收，甚至不一定會執行垃圾回收。當我們直接調用System.gc()只會把這次gc請求記錄下來，等到runFinalization=true的時候纔會先去執行GC，runFinalization=true之後會在允許一次system.gc()。之後在call System.gc()還會重複上面的行爲。