1 JVM 有哪些分区?

包括 :程序计数器， Java 虚拟机栈，本地方法栈，堆，方法区
（Java栈中存放的是一个一个的栈帧，每一个栈帧对应一个被调用的方法。栈帧包括局部变量表，操作数栈，方法的返回地址，指向当前方法所属的类的运行时常量池的引用，附加信息）。
JVM 中只有一个堆。方法区中最重要的是运行时常量池

2 GC

对象是否存活
1）引用计数法 缺点：很难解决对象之间循环引用的问题。
2）可达性分析法 基本思想：通过一系列的称为“GC roots”的对象作为起始点，从这些节点，开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到 GC root 没有任何引用链相连（用图论的话来说，就是从 GC roots 到这个对象不可达），则证明此对象是不可用的。
可作为 GC roots 的对象
1） java 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象
2）方法区中类的静态属性引用的对象
3）方法区中常量引用的对象
4）本地方法栈中 JNI 引用的对象
引用强度 强引用>软引用>弱引用>虚引用

任何一个对象的 finalize()方法都只会被系统调用一次。若对象在进行可达性分析后发现没有与 GC roots 相连接的引用链，那么他将会被第一次标
记并进行一次筛选，筛选的条件是该对象是否有必要执行 finalize()方法，当对象没有重写
finalize()方法或者 finalize()方法已经被虚拟机调用过，虚拟机将这两种情况都视为没必要执
行。
若该对象被判定为有必要执行 finalize 方法，则这个对象会被放在一个 F-Queue 队列，
finalize 方法是对象逃脱死亡命运的最后一次机会，稍后 GC 将对 F-queue 中的对象进行第二
次小规模的标记，若对象要在 finalize 中成功拯救自己—只要重新与引用链上的任何一个对
象建立关联即可，那么在第二次标记时他们将会被移出“即将回收”集合。
Finalize 方法不是 c 或 c++的析构函数。

停止-复制算法：它将可用内存按照容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中一块。当这一块的内存用完了，则就将还存活的对象复制到另一块上面，然后再把已经使用过的内存空间一次清理掉。
商业虚拟机：将内存分为一块较大的 eden 空间和两块较小的 survivor
空间，默认比例是 8:1:1，即每次新生代中可用内存空间为整个新生代容量的 90%，每次使用 eden 和其中一个 survivor。当回收时，将 eden 和 survivor 中还存活的对象一次性复制到另外一块 survivor 上，最后清理掉 eden 和刚才用过的 survivor，若另外一块 survivor 空间没
有足够内存空间存放上次新生代收集下来的存活对象时，这些对象将直接通过分配担保机制进入老年代。
标记-清除算法：缺点 1）产生大量不连续的内存碎片 2）标记和清除效率都不高
标记-清理算法： 标记过程和“标记-清除”算法一样，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清除，而是让 all 存活对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。
分代收集：新生代 停止-复制算法 老年代 标记-清理或标记-清除

垃圾收集器，前 3 个是新生代，后 3 个是老年代
1） serial 收集器：单线程（单线程的意义不仅仅说明它会使用一个 cpu or 一条垃圾收集线程去完成垃圾收集工作，更重要的是在它进行垃圾收集的时候，必须暂停其他 all 工作线程，直到他收集结束）。对于运行在 client 模式下的虚拟机来说是个很好的选择。 停止-复制
2） parNew 搜集器： serial 收集器的多线程版本，是许多运行在 server 模式下的虚拟机首选的新生代收集器。停止-复制
3） parallel scaverge：目标 达到一个可控制的吞吐量，适合在后台运算，没有太多的交互。
停止-复制。
4） serial old： serial 的老年代版本，单线程，标记-清理
5） parallel old： parallel scaverge 老年代的版本，多线程 标记-清理
6） cms 收集器：一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器 “标记-清除”，
有 4 个过程
1 初始标记（查找直接与 gc roots 链接的对象）
2 并发标记（tracing 过程）
3 重新标记（因为并发标记时有用户线程在执行，标记结果可能有变化）
4 并发清除
其中初始标记和重新标记阶段，要“stop the world”（停止工作线程）。优点：并发收集，低停顿
缺点： 1）不能处理浮动垃圾 2）对 cpu 资源敏感 3）产生大量内存碎片

对象的分配： 1）大多数情况下，对象在新生代 eden 区中分配，当 Eden 区中没有足够的内存空间进行分配时，虚拟机将发起一次 minor GC {minor gc：发生在新生代的垃圾收集动
作，非常频繁，一般回收速度也比较快 full gc：发生在老年代的 gc}
2）大对象直接进入老年代
3）长期存活的对象将进入老年代
4）若在 survivor 空间中相同年龄 all 对象大小的总
和 >survivor 空 间 的 一 半 ， 则 年 龄 >= 改 年 龄 的 对 象 直 接 进 入 老 年 代 ， 无 须 等 到MaxTeuringThreshold（默认为 15）中的要求。

空间分配担保在发生 minor gc 前，虚拟机会检测老年代最大可用的连续空间是否>新生代 all 对象总空间，若这个条件成立，那么 minor gc 可以确保是安全的。若不成立，则虚拟机会查看HandlePromotionFailure 设置值是否允许担保失败。若允许，那么会继续检测老年代最大可
用的连续空间是否>历次晋升到老年代对象的平均大小。若大于，则将尝试进行一次 minorgc，尽管这次 minor gc 是有风险的。若小于或 HandlePromotionFailure 设置不允许冒险，则这时要改为进行一次 full gc

3 类加载声明周期

类从加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存为止，它的整个生命周期包括：
加载-验证-准备-解析-初始化-使用-卸载，其中验证-准备-解析称为链接。

在遇到下列情况时，若没有初始化，则需要先触发其初始化（加载-验证-准备自然需要在此之前）：
1） 1.使用 new 关键字实例化对象 2.读取或设置一个类的静态字段 3.调用一个类的静态方法。
2）使用 java.lang.reflect 包的方法对类进行反射调用时，若类没有进行初始化，则需要触发其初始化
3）当初始化一个类时，若发现其父类还没有进行初始化，则要先触发其父类的初始化。
4）当虚拟机启动时，用户需要制定一个要执行的主类（有 main 方法的那个类），虚拟机会先初始化这个类。

在加载阶段，虚拟机需要完成下面 3 件事：
1）通过一个类的全限定名获取定义此类的二进制字节流；
2）将这个字节流所表示的静态存储结构转化为方法区运行时数据结构
3）在内存中生成一个代表这个类的 class 对象，作为方法区的各种数据的访问入口。

验证的目的是为了确保 clsss 文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，且不会危害虚拟机自身的安全。验证阶段大致会完成下面 4 个阶段的检验动作： 1）文件格式验证 2）元数据验证 3）字节码验证 4）符号引用验证{字节码验证将对类的方法进行校验分析，保证被校验的方法在运行时不会做出危害虚拟机的事，一个类方法体的字节码没有通过字节码验证，那一定有问题，但若一个方法通过了验证，也不能说明它一定安全}。

准备阶段是正式为类变量分配内存并设置变量的初始化值得阶段，这些变量所使用的内存都将在方法区中进行分配。（不是实例变量，且是初始值，若 public static int a=123;准备阶段后 a 的值为 0，而不是 123，要在初始化之后才变为 123，但若被 final 修饰， public static final int a=123;在准备阶段后就变为了 123）

解析阶段是虚拟机将常量池中的符号引用变为直接引用的过程。 静态代码块只能访问在静态代码块之前的变量，在它之后的变量，在前面的静态代码块中可以复制，但是不可以使用。通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流，实现这个动作的代码就是“类加载器”。比较两个类是否相同，只有这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义，否则即使这两个类来源于同一个 class 文件，被同一个虚拟机加载，只要加载他们的加载器不同，他们就是不同的类。

从 Java 虚拟机的角度来说，只存在两种不同的类加载器：一种是启动类加载器，这个类加载器使用 c++实现，是虚拟机自身的一部分。另一种就是所有其他的类加载器，这些类加载器都由 Java 实现，且全部继承自 java.lang.ClassLoader。