Commit 23a5726

<div align="center"> <img src="https://gitee.com/duhouan/ImagePro/raw/master/JVM/5778d113-8e13-4c53-b5bf-801e58080b97.png" width="400px"> </div>

- 当前线程所执行的字节码行号指示器（逻辑）

- 通过改变计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令

- 和线程一对一的关系，即“线程私有”

- 对 Java 方法计数，如果是 Native 方法则计数器值为 Undefined

- 只是计数，不会发生内存泄漏

每个 Java 方法在执行的同时会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、常量池引用等信息。从方法调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在 Java 虚拟机栈中入栈和出栈的过程。

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本地方法栈与 Java 虚拟机栈类似，它们之间的区别只不过是本地方法栈为本地方法服务。

本地方法一般是用其它语言（C、C++ 或汇编语言等）编写的，并且被编译为基于本机硬件和操作系统的程序，对待这些方法需要特别处理。

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所有对象都在这里分配内存，是垃圾收集的主要区域（"GC 堆"）。

用于存放已被加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

3、永久代会为 GC 带来不必要的复杂性

运行时常量池是方法区的一部分。

Class 文件中的常量池（编译器生成的字面量和符号引用）会在类加载后被放入这个区域。

除了在编译期生成的常量，还允许动态生成，例如 String 类的 intern()。

在 JDK 1.4 中新引入了 NIO 类，它可以使用 Native 函数库直接分配堆外内存，然后通过 Java 堆里的 DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能，因为避免了在堆内存和堆外内存来回拷贝数据。

| 参数 | 含义 |

| ---- | ------------------------------------------------------------ |

对象的创建步骤：

所以一般来说，执行 new 指令之后会接着执行 \<init \> 方法，

把**对象按照程序员的意愿进行初始化**，这样一个真正可用的对象才算完全产生出来。

在 Hotspot 虚拟机中，对象在内存中的布局可以分为 3 块区域：对象头、实例数据、对齐填充。

换句话说就是对象的大小必须是8字节的整数倍。而对象头部分正好是8字节的倍数（1倍或2倍），

因此，当对象实例数据部分没有对齐时，就需要通过对齐填充来补全。

建立对象就是为了使用对象，我们的Java程序通过栈上的 reference 数据来操作堆上的具体对象。

对象的访问方式视虚拟机的实现而定，目前主流的访问方式有两种：使用句柄、直接指针。

String str1 = "abcd";

str1 指向常量池中的 “abcd”，而 str2 指向堆中的字符串对象。

intern() 方法设计的初衷，就是重用 String 对象，以节省内存消耗。

`String s4 = "11"`， 这一行代码会直接去常量池中创建，但是发现已经有这个对象了，此时 s4 就是指向 s3 引用对象的一个引用。因此 `s3 == s4 `返回了true。

String str1 = "str";

- Java 基本类型的包装类的大部分都实现了常量池技术， 即Byte，Short，Integer，Long，Character，Boolean； 这 5 种包装类默认创建了数值 **[-128，127]** 的相应类型的缓存数据， 但是超出此范围仍然会去创建新的对象。

- **两种浮点数类型的包装类 Float , Double 并没有实现常量池技术**。

[垃圾回收的脑图](http://naotu.baidu.com/file/1eb8ce88025d3d160c2efbf03c7b62b5?token=64d1a334774221b1)

垃圾收集主要是针对堆和方法区进行。程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈这三个区域属于线程私有的，只存在于线程的生命周期内，线程结束之后就会消失，因此不需要对这三个区域进行垃圾回收。

为对象添加一个引用计数器，当对象增加一个引用时计数器加 1，引用失效时计数器减 1。引用计数为 0 的对象可被回收。

- 优点：执行效率高，程序执行受影响较小。

- 缺点：无法检测出循环引用的情况，引起内存泄漏。

通过判断对象的引用链是否可达来决定对象是否可以被回收。

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因为方法区主要存放永久代对象，而永久代对象的回收率比新生代低很多，所以在方法区上进行回收性价比不高。

- 加载该类的 ClassLoader 已经被回收。

- 该类对应的 Class 对象没有在任何地方被引用，也就无法在任何地方通过反射访问该类方法。

类似 C++ 的析构函数，用于关闭外部资源。但是 try-finally 等方式可以做得更好，并且该方法运行代价很高，不确定性大，无法保证各个对象的调用顺序，因此最好不要使用。

- 由于线程的优先级比较低，执行过程随时可能会被终止；

- 给予对象最后一次重生的机会

无论是通过引用计数算法判断对象的引用数量，还是通过可达性分析算法判断对象是否可达，判定对象是否可被回收都与引用有关。

Java 提供了四种强度不同的引用类型。

被强引用关联的对象不会被回收。

抛出OOM Error终止程序也不会回收具有强引用的对象，只有通过将对象设置为null来弱化引用，才能使其被回收。

表示对象处在**有用但非必须**的状态。

obj = null; // 使对象只被软引用关联

表示非必须的对象，比软引用更弱一些。适用于偶尔被使用且不影响垃圾收集的对象。

obj = null;

又称为幽灵引用或者幻影引用，一个对象是否有虚引用的存在，不会对其生存时间造成影响，也无法通过虚引用得到一个对象。

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- 标记和清除过程效率都不高；

- 会产生大量不连续的内存碎片，导致无法给大对象分配内存。

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- 需要移动大量对象，处理效率比较低。

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HotSpot 虚拟机的 Eden 和 Survivor 大小比例默认为 8:1，保证了内存的利用率达到 90%。如果每次回收有多于 10% 的对象存活，那么一块 Survivor 就不够用了，此时需要依赖于老年代进行空间分配担保，也就是借用老年代的空间存储放不下的对象。

Stop-the-World

- 新生代使用：复制算法

- 老年代使用：标记 - 清除 或者 标记 - 整理 算法

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- 单线程与多线程：单线程指的是垃圾收集器只使用一个线程，而多线程使用多个线程；

- 串行与并行：串行指的是垃圾收集器与用户程序交替执行，这意味着在执行垃圾收集的时候需要停顿用户程序；并行指的是垃圾收集器和用户程序同时执行。除了 CMS 和 G1 之外，其它垃圾收集器都是以串行的方式执行。

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它是 Client 场景下的默认新生代收集器，因为在该场景下内存一般来说不会很大。它收集一两百兆垃圾的停顿时间可以控制在一百多毫秒以内，只要不是太频繁，这点停顿时间是可以接受的。

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它是 Serial 收集器的多线程版本。

它是 Server 场景下默认的新生代收集器，除了性能原因外，主要是因为除了 Serial 收集器，只有它能与 CMS 收集器配合使用。

与 ParNew 一样是多线程收集器。

可以通过一个开关参数打开 GC 自适应的调节策略（GC Ergonomics），就不需要手工指定新生代的大小（-Xmn）、Eden 和 Survivor 区的比例、晋升老年代对象年龄等细节参数了。虚拟机会根据当前系统的运行情况收集性能监控信息，动态调整这些参数以提供最合适的停顿时间或者最大的吞吐量。

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- 在 JDK 1.5 以及之前版本（Parallel Old 诞生以前）中与 Parallel Scavenge 收集器搭配使用。

- 作为 CMS 收集器的后备预案，在并发收集发生 Concurrent Mode Failure 时使用。

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是 Parallel Scavenge 收集器的老年代版本。

**在注重吞吐量以及 CPU 资源敏感的场合**，都可以优先考虑 Parallel Scavenge 加 Parallel Old 收集器。

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- 无法处理浮动垃圾，可能出现 Concurrent Mode Failure。浮动垃圾是指并发清除阶段由于用户线程继续运行而产生的垃圾，这部分垃圾只能到下一次 GC 时才能进行回收。由于浮动垃圾的存在，因此需要预留出一部分内存，意味着 CMS 收集不能像其它收集器那样等待老年代快满的时候再回收。如果预留的内存不够存放浮动垃圾，就会出现 Concurrent Mode Failure，这时虚拟机将临时启用 Serial Old 来替代 CMS。

- 标记 - 清除算法导致的空间碎片，往往出现老年代空间剩余，但无法找到足够大连续空间来分配当前对象，不得不提前触发一次 Full GC。

G1（Garbage-First），它是一款面向服务端应用的垃圾收集器，在多 CPU 和大内存的场景下有很好的性能。HotSpot 开发团队赋予它的使命是未来可以替换掉 CMS 收集器。

CMS 收集器进行垃圾回收，有 4 个步骤：

其中初始标记和重新标记需要 "stop the world"，但耗时时间最长的并发标记、并发清除过程中，GC 线程都可与用户线程一起工作。整体上说，CMS 和用户线程是并行的。

基本思路：若一次性将所有垃圾进行处理，会造成系统长时间的停顿，则就让 GC 线程与用户线程交替执行。每次 GC 线程只收集一小块区域的内存空间，接着切换到用户线程，重复几次，直至 GC 完成。