【JVM】一文掌握JVM垃圾回收机制

作为Java程序员，除了业务逻辑以外，随着更深入的了解，都无法避免的会接触到JVM以及垃圾回收相关知识。JVM调优是一个听起来很可怕，实际上很简单的事。
感到可怕，是因为垃圾回收相关机制都在JVM的C++层实现，我们在Java开发中看不见摸不着；而实际很简单，是因为它说到底，也只是JVM替我们实现的垃圾对象回收机制，也是普通的程序代码，只要理解了垃圾回收器的底层设计思想，掌握JVM调优并非难事！

一、JVM内存模型

元数据区：JDK8之前是方法区。存放虚拟机加载的：类型信息，域（Field）信息，方法（Method）信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码缓存
虚拟机栈：虚拟机栈中保存了每一次方法调用的栈帧信息，栈帧中包含以下信息：

• 局部变量表：保存函数 （即方法） 的局部变量
• 操作数栈：保存计算过程中的结果，即临时变量
• 动态链接：指向方法区的运行时常量池。字节码中的方法调用指令以常量池中指向方法的符号引用为参数。
• 方法的返回地址

本地方法栈：和虚拟机栈功能上类似，它管理了native方法的一些执行细节，而虚拟机栈管理的是Java方法的执行细节。
程序计数器：程序计数器记录线程执行的字节码行号，如果当前线程正在运行native方法则为空。每个线程都有自己的计数器
堆：JVM中产生的实例对象的存储位置

所谓的垃圾回收，主要就是回收JVM中堆内存的区域

二、垃圾定义

1. 引用计数（ReferenceCount）：存在循环引用的问题，漏掉循环引用的垃圾
2. 根可达算法（RootSearching）：判断对象是否可通过引用寻到JVM的根节点，不能则是垃圾

三、垃圾回收算法

1. 标记清除(mark sweep) - 位置不连续 产生碎片 效率偏低（两遍扫描）

2. 拷贝算法 (copying) - 没有碎片，浪费空间

3. 标记压缩(mark compact) - 没有碎片，效率偏低（两遍扫描，指针需要调整）