[Java、Android面试]_03_java内存管理：虚拟内存、堆、垃圾回收

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现分享如下：

1. Java虚拟机运行时数据区

（1）堆
栈管运行，堆管存储；虚拟机栈负责执行代码，而堆则负责存储数据。
Java堆具有以下几个特点：
· 存储我们new出来的对象，不存放基本类型和对象引用
· 由于创建了大量对象，垃圾回收器主要工作在这块区域
· 线程共享区域，因此是线程不安全的
· 能够发生OutOfMemoryError
另外，堆区还可以划分新生代和老年代，新生代又可以进一步划分为Eden区，Surviveor1区，Survivor2区。

（2）方法区
方法区也是一块被重点关注的区域，主要特点如下：
· 线程共享区域
· 存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据
· 当方法无法满足内存分配需求时，将会排除OutOfMemoryError.

（3）虚拟机栈
· 虚拟机栈是线程私有的，每一个线程独享一个虚拟机栈，它的生命周期与线程相同
· 虚拟机栈存放的是基本数据类型(boolean、byte、char、short、float、long、double)以及对象的引用类型（reference类型，它不同于对象本身，根据不同的虚拟机实现，他可能是一个指向对象起始地址的应用指针，也可能是一个指向代表对象的句柄等）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）
· 这个区域可能有两种异常：如果线程请求的深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError；如果虚拟机栈可以动态扩，当扩展时无法申请到足够内存时将抛出OutOfMemoryError.

（4）本地方法栈
本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用非常相似，其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行
Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法则是为虚拟机使用到的Native方法服务。

（5）程序技术器
线程私有，它的作用是记录当前线程所执行的位置，这样，当线程重新获得CPU的执行权的时候，就直接从记录的位置开始执行，分支、跳转、循环、异常处理也都依赖这个程序计数器来完成。

2. Java堆

Java堆可以划分为新生代和老年代，新生代又可以进一步划分为Eden区、Survivor1区、Survivor2区。具体比例如下：

3. 垃圾回收

3.1 如何确定对象能否被销毁

通常判断一个对象是否被销毁有两种方法：
（1）引用计数法： 为对象添加一个引用计数器，每当一个对象被引用，则+1；每当一个对象引用失效时，则-1.当计数器为0时，表示该对象没有被引用，可以被回收
（2）可达性分析法： 通过一系列被称之为GC root，沿着引用链进行搜索，凡是在引用链的对象都不会被回收；反之，则可以被回收。

就像上图的那样，绿色部分的对象都在GC Roots的引用链上，就不会被垃圾回收器回收，灰色部分的对象没有在引用链上，自然就被判定为可回收对象。可作为GCroots的对象有：
· 虚拟机栈(栈桢中的本地变量表)中的引用的对象
· 方法区中的类静态属性引用的对象
· 方法区中的常量引用的对象
· 本地方法栈中JNI（Native方法）引用的对象

3.2 垃圾回收算法

（1）标记-清除算法
分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。
标记阶段：首先通过根节点，标记所有从根节点开始的对象，未被标记的对象就是未被引用的垃圾对象。清除阶段：清除所有未被标记的对象

缺点：
1) 容易产生内存碎片，再来一个比较大的对象时不够分配时，会提前触发垃圾回收。
2) 扫描了两次空间，第一次标记，第二次清除。
适用场合：
(1) 存活对象较多的情况下，比较高效；
(2) 适用于老年代：大部分都是存活对象。

（2）复制算法
复制的收集算法，它将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。

缺点：

1. 内存空间缩为原来的一半；
2. 需要移动复制对象，较耗时

优点：
1）无内存碎片；
2）内存分配时，因为是连续的内存，只需要按顺序分配即可，分配速度快。

适用场合：

1. 存货对象较少的时候比较高效；
2. 适用于年轻代：基本上98%的对象都是朝生夕死的，存活率较低。

（3）标记-整理算法
标记整理算法是一种老年代回收算法，它在标记-清除算法的基础上做了一些优化。
首先，也需要从根节点开始对所有可达对象做一次标记；但之后，并不是简单的清理未标记对象，而是将所有的存活对象压缩到内存的一端，之后，清除另外一端空间。

这种方法既避免了碎片的产生，又不需要两块相同的内存空间，因此，性价比比较高。但由于需要移动内存块，它依旧不是很适合存活率较高的老年代。

（4）分代收集算法
分代收集算法就是目前虚拟机使用的回收算法。
它将内存分为各个年代，一般情况下将堆区分为老年代、新生代。针对不同的代使用不
同的算法。

新生代存活率较低，可以使用复制算法；而老年代存活率高，没有额外空间对它分配担保，所以可以使用标记-清除算法或标记整理算法。

本节完！