1、堆
1.1 概述
1.1.1 堆空间结构
1.1.2 堆空间工作机制
新创建的对象会放在Eden区
当Eden区中已使用的空间达到一定比例，会触发Minor GC
每一次在Minor GC中没有被清理掉的对象就成了幸存者。
幸存者对象会被转移到幸存者区
幸存者区分成from区和to区
from区快满的时候，会将仍然在使用的对象转移到to区
然后from和to这两个指针彼此交换位置
口诀：复制必交换，谁空谁为to
如果一个对象，经历15次GC仍然幸存，那么它将会被转移到老年代
如果幸存者区已经满了，即使某个对象尚不到15次，仍然会被移动到老年代
最终效果：
Eden区主要是生命周期很短的对象来来往往
老年代主要是生命周期很长的对象。例如：IOC容器对象、线程池对象、数据库连接池对象等等。
幸存者区作为两者之间的过度地带
关于永久代
从理论上来说属于堆
从具体实现上来说不属于堆
1.1.3堆、栈、方法区之间关系
1.1.4 常驻Web对象存活时间
生产环境下：
ServletContext存活时间：
时间单位：月、年
HttpSession存活时间：
时间单位：分钟、小时
HttpServletRequest存活时间：服务器端接收到请求~服务器提交响应
时间单位：秒或毫秒
HttpServletResponse存活时间：服务器端接收到请求~服务器给客户端返回了响应数据
时间单位：秒或毫秒
2.GC
为什么要有垃圾回收?
- 线程私有空间：无需由系统来执行GC。因为线程结束，释放自己刚才使用的空间即可，不影响其它线程。
- 线程共享空间：任何一个线程结束时，都无法确定刚才使用的空间是不是还有别的线程在使用。所以不能因为线程结束而释放空间，必须在系统层面统一垃圾回收。GC的基本原则：
- 频繁收集新生代
- 较少收集老年代
- 基本不动元空间
2.1 标记垃圾对象
垃圾对象的标准：不再被引用的对象。下面这两种方法都是要把这样的对象找出来。
1、引用计数法（不采用）
（1）本意
- 在对象内部记录被引用次数
- 被引用一次，计数器+1
- 引用解除一个，计数器-1
- 计数器归零则表示该对象变成垃圾
（2）问题
循环引用问题，会导致计数器无法归零。
2、GC Roots可达性分析
核心原理：判断一个对象，是否存在从堆外到堆内的引用
因为我们写Java代码时，是不可能直接访问到堆内对象的，要么是通过方法里面局部变量，要么通过static修饰的常量、类变量。局部变量、类变量、常量这些都在堆外。
3、GC Root对象
GC Root对象：就是作为根节点出发，顺着引用路径一直查找到堆空间内，找到堆空间中的对象。
虚拟机栈（Java Stack栈帧中的局部变量区，也叫局部变量表）中引用的对象
本地方法栈（Native Method Stack）中的局部变量
方法区中的类变量、常量引用的对象（说白了就是用static修饰的成员变量指向的对象）
2.2 垃圾回收算法
1、回收范围
JVM在进行GC时，并非每次都对上面三个内存区域一起回收的，大部分时候回收的都是指新生代。
minor GC：只针对新生代区域的GC，指发生在新生代的垃圾收集动作。
因为大多数Java对象存活率都不高，所以Minor GC非常频繁，一般回收速度也比较快。
major
对老年代的垃圾回收
Major GC的速度一般会比Minor GC慢10倍以上，STW的时间更长
如果Major GC后，内存还不足，就报OOM了。
full GC：清理范围包括新生代、老年代和方法区，非常慢。
2、GC年龄
新生代的对象每经历一次GC，只要它还活着，GC年龄就会+1.当GC年龄达到15的时候，该对象就会转移到老年代。
对象在新生代的最大GC年龄可以设置：
-XX:MaxTenuringThreshold
从JDK8开始，64位虚拟机的最大GC年龄不能超过15。
2.2.1 基本算法
1、引用计数法（不采用）
优点：
实时性较高，不需要等到内存不够时才回收
垃圾回收时不用挂起整个程序，不影响程序正常运行
缺点：
回收时不移动对象，所以会造成内存碎片问题
不能解决对象间的循环引用问题（致命问题，一票否决）
小结:
正是由于引用计数法不能解决对象间的循环引用问题，所以事实上并没有哪一款JVM产品采用这个机制。
2、标记清除法
它的做法是当堆中的有效内存空间被耗尽时，就会暂停、挂起整个程序（也被称为stop the world），然后进行两项工作，第一项则是标记，第二项则是清除。
标记：标记的过程其实就是从根对象开始变量所以得对象，然后将所有存活的对象标记为可达对象。
清除：清除的过程中将遍历堆中的所有对象，将没有标记的对象全部清除掉。
小结：
优点：实现简单
缺点：
效率低，因为标记和清除两个动作都有遍历所有的对象
垃圾收集后可能会造成大量·的内存碎片
垃圾回收时会造成应用程序暂停
3、标记压缩法
既然教标记压缩算法，那么它也分为两个阶段，一个时标记（mark），一个时压缩（compact）。所谓压缩就是把存在碎片的空间连起来。
标记压缩算法是在标记清除算法的基础之上，做了优化改进的算法。和标记清除算法一样，也是从根节点开始，对对象的引用进行标记，在清理阶段，并不是简单的清理未标记的对象，而是将存活的对象移动到内存的一端，然后清理边界以外的垃圾，从而解决了碎片化的问题。
标记：标记的过程其实就是从根对象开始遍历所以对象，然后将所有存活的对象标记为可达的对象。
压缩：移动所以的可达对象到堆内存的同一个区域中，使它们紧凑的排列在一起，从而将所有非可达对象释放出来的空闲内存都集中在一起，通过这样的方式来达到减少内存碎片的目的。
小结
优点：标记压缩算法是对标记清除算法的优化，解决了碎片化的问题
缺点：还是效率问题，在标记清除算法上又多加了一步，效率就更低了
