Android垃圾回收：
分配內(nèi)存-GC不回收軟引用（GC_FOR_MALLOC）-增長到最大堆-（GC回收軟引用(GC_BEFORE_OOM)+增長到最大堆）

虛擬機(jī)棧：Java虛擬機(jī)棧描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：Java棧中存放的是一個(gè)個(gè)的棧幀，每個(gè)棧幀對應(yīng)一個(gè)被調(diào)用的方法。

1.java內(nèi)存

java內(nèi)存模型

參考java內(nèi)存區(qū)域

程序計(jì)數(shù)器

雖然JVM中的程序計(jì)數(shù)器并不像匯編語言中的程序計(jì)數(shù)器一樣是物理概念上的CPU寄存器，但是JVM中的程序計(jì)數(shù)器的功能跟匯編語言中的程序計(jì)數(shù)器的功能在邏輯上是等同的，也就是說是用來指示 執(zhí)行哪條指令的。

由于在JVM中，多線程是通過線程輪流切換來獲得CPU執(zhí)行時(shí)間的，因此，在任一具體時(shí)刻，一個(gè)CPU的內(nèi)核只會執(zhí)行一條線程中的指令，因此，為了能夠使得每個(gè)線程都在線程切換后能夠恢復(fù)在切換之前的程序執(zhí)行位置，每個(gè)線程都需要有自己獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器，并且不能互相被干擾，否則就會影響到程序的正常執(zhí)行次序。因此，可以這么說，程序計(jì)數(shù)器是每個(gè)線程所私有的。
　　在JVM規(guī)范中規(guī)定，如果線程執(zhí)行的是非native方法，則程序計(jì)數(shù)器中保存的是當(dāng)前需要執(zhí)行的指令的地址；如果線程執(zhí)行的是native方法，則程序計(jì)數(shù)器中的值是undefined。
　　由于程序計(jì)數(shù)器中存儲的數(shù)據(jù)所占空間的大小不會隨程序的執(zhí)行而發(fā)生改變，因此，對于程序計(jì)數(shù)器是不會發(fā)生內(nèi)存溢出現(xiàn)象(OutOfMemory)的。

Java虛擬機(jī)棧

1. Java虛擬機(jī)棧描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：Java棧中存放的是一個(gè)個(gè)的棧幀，每個(gè)棧幀對應(yīng)一個(gè)被調(diào)用的方法，在棧幀中包括局部變量表(Local Variables)、操作數(shù)棧(Operand Stack)、指向當(dāng)前方法所屬的類的運(yùn)行時(shí)常量池的引用(Reference to runtime constant pool)、方法返回地址(Return Address)和一些額外的附加信息。當(dāng)線程執(zhí)行一個(gè)方法時(shí)，就會隨之創(chuàng)建一個(gè)對應(yīng)的棧幀，并將建立的棧幀壓棧。當(dāng)方法執(zhí)行完畢之后，便會將棧幀出棧。因此可知，線程當(dāng)前執(zhí)行的方法所對應(yīng)的棧幀必定位于Java棧的頂部。講到這里，大家就應(yīng)該會明白為什么 在 使用 遞歸方法的時(shí)候容易導(dǎo)致棧內(nèi)存溢出的現(xiàn)象了以及為什么棧區(qū)的空間不用程序員去管理了（當(dāng)然在Java中，程序員基本不用關(guān)系到內(nèi)存分配和釋放的事情，因?yàn)镴ava有自己的垃圾回收機(jī)制），這部分空間的分配和釋放都是由系統(tǒng)自動實(shí)施的。對于所有的程序設(shè)計(jì)語言來說，棧這部分空間對程序員來說是不透明的。
2. Java虛擬機(jī)棧是線程私有的，它的生命周期與線程相同。
3. 程序員主要關(guān)注的stack棧內(nèi)存，就是虛擬機(jī)棧中局部變量表部分。
   局部變量表存放了編譯時(shí)期可知的各種基本數(shù)據(jù)類型和對象引用。
   局部變量表所需的內(nèi)存空間在編譯時(shí)期完成分配，當(dāng)進(jìn)入一個(gè)方法時(shí)，這個(gè)方法需要在棧幀中分配多大的局部變量空間是完全確定的，在方法運(yùn)行期間不會改變局部變量表的大小。
4. Java虛擬機(jī)規(guī)范對這個(gè)區(qū)域規(guī)定了兩種異常情況：

• 如果線程請求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的深度，將拋出StackOverflowError 異常；
• 如果虛擬機(jī)?？梢詣討B(tài)擴(kuò)展，如果擴(kuò)展時(shí)無法申請到足夠的內(nèi)存，就會拋出OutOfMemoryError異常；

本地方法棧

本地方法棧與虛擬機(jī)棧所發(fā)揮的作用是非常相似的，它們之間的區(qū)別不過是虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行Java方法服務(wù)（也就是字節(jié)碼），而本地方法棧為虛擬機(jī)使用到的Native方法服務(wù)。

Java堆

Java堆是被所有的線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，在虛擬機(jī)啟動時(shí)創(chuàng)建。
Java堆的唯一目的就是存放對象實(shí)例，幾乎所有的對象實(shí)例都在這里分配內(nèi)存。
Java堆是垃圾回收器管理的主要區(qū)域，因此也被稱為"GC堆"。
從內(nèi)存回收的角度看，由于現(xiàn)在收集器基本都采用分代收集算法，所以Java堆可以細(xì)分為：新生代、老生代、持久帶；

方法區(qū)

方法區(qū)也是被所有的線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域。它用于存儲已被虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼和運(yùn)行時(shí)常量池等數(shù)據(jù)。
Java虛擬機(jī)規(guī)范對方法區(qū)的限制非常寬松，可以選擇不實(shí)現(xiàn)垃圾回收。
這區(qū)域的內(nèi)存回收目標(biāo)主要是針對常量池的回收和類型的卸載。
Java虛擬機(jī)規(guī)范規(guī)定，當(dāng)方法區(qū)無法滿足內(nèi)存分配的需求時(shí)，將拋出OutOfMemoryError異常。
運(yùn)行時(shí)常量池：
運(yùn)行時(shí)常量池是方法區(qū)的一部分。CLass文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述信息外，還有一項(xiàng)信息是常量池，用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，這部分內(nèi)容將在類加載后進(jìn)入方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中存放，如：String類的intern()方法。

方法區(qū)1.8之前算在持久代，后來換成了元數(shù)據(jù)區(qū)MetaspaceJava 虛擬機(jī)16：Metaspace
Metaspace是方法區(qū)在HotSpot中的實(shí)現(xiàn)，它與持久代最大的區(qū)別在于：Metaspace并不在虛擬機(jī)內(nèi)存中而是使用本地內(nèi)存。因此Metaspace具體大小理論上取決于32位/64位系統(tǒng)可用內(nèi)存的大小，可見也不是無限制的，需要配置參數(shù)。

三個(gè)問題：參考

• 那些內(nèi)存需要回收？(對象是否可以被回收的兩種經(jīng)典算法: 引用計(jì)數(shù)法 和 可達(dá)性分析算法)
• 什么時(shí)候回收？ （堆的新生代、老年代、永久代的垃圾回收時(shí)機(jī)，MinorGC 和 FullGC）
• 如何回收？(三種經(jīng)典垃圾回收算法(標(biāo)記清除算法、復(fù)制算法、標(biāo)記整理算法)及分代收集算法 和 七種垃圾收集器)

一. 如何確定一個(gè)對象是否可以被回收？

1.引用計(jì)數(shù)法(Reference Counting Collector)

優(yōu)點(diǎn)：引用計(jì)數(shù)收集器可以很快的執(zhí)行，交織在程序運(yùn)行中。對程序需要不被長時(shí)間打斷的實(shí)時(shí)環(huán)境比較有利。
缺點(diǎn)： 無法檢測出循環(huán)引用。

2. 可達(dá)性分析算法：判斷對象的引用鏈?zhǔn)欠窨蛇_(dá)

程序把所有的引用關(guān)系看作一張圖，從一個(gè)節(jié)點(diǎn)GC ROOT開始，尋找對應(yīng)的引用節(jié)點(diǎn)，找到這個(gè)節(jié)點(diǎn)以后，繼續(xù)尋找這個(gè)節(jié)點(diǎn)的引用節(jié)點(diǎn)，當(dāng)所有的引用節(jié)點(diǎn)尋找完畢之后，剩余的節(jié)點(diǎn)則被認(rèn)為是沒有被引用到的節(jié)點(diǎn)，即無用的節(jié)點(diǎn)。
java中可作為GC Root的對象有
　　1.虛擬機(jī)棧中引用的對象（局部變量表）
　　2.方法區(qū)中靜態(tài)屬性引用的對象
　　3. 方法區(qū)中常量引用的對象
　　4.本地方法棧中引用的對象（Native對象）

二. 垃圾收集算法

1. 標(biāo)記-清除算法分析
   標(biāo)記-清除算法采用從根集合進(jìn)行掃描，對存活的對象對象標(biāo)記，標(biāo)記完畢后，再掃描整個(gè)空間中未被標(biāo)記的對象，進(jìn)行回收，如上圖所示。標(biāo)記-清除算法不需要進(jìn)行對象的移動，并且僅對不存活的對象進(jìn)行處理，在存活對象比較多的情況下極為高效，但由于標(biāo)記-清除算法直接回收不存活的對象，因此會造成內(nèi)存碎片。
2. 標(biāo)記-整理算法
   標(biāo)記整理算法的標(biāo)記過程類似標(biāo)記清除算法，但后續(xù)步驟不是直接對可回收對象進(jìn)行清理，而是讓所有存活的對象都向一端移動，然后直接清理掉端邊界以外的內(nèi)存，類似于磁盤整理的過程，標(biāo)記-整理算法是在標(biāo)記-清除算法的基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了對象的移動，因此成本更高，但是卻解決了內(nèi)存碎片的問題。該垃圾回收算法適用于對象存活率高的場景（老年代）
3. 復(fù)制算法
   復(fù)制算法將可用內(nèi)存按容量劃分為大小相等的兩塊，每次只使用其中的一塊。當(dāng)這一塊的內(nèi)存用完了，就將還存活著的對象復(fù)制到另外一塊上面，然后再把已使用過的內(nèi)存空間一次清理掉。這種算法適用于對象存活率低的場景，比如新生代。這樣使得每次都是對整個(gè)半?yún)^(qū)進(jìn)行內(nèi)存回收，內(nèi)存分配時(shí)也就不用考慮內(nèi)存碎片等復(fù)雜情況，只要移動堆頂指針，按順序分配內(nèi)存即可，實(shí)現(xiàn)簡單，運(yùn)行高效。
   事實(shí)上，現(xiàn)在商用的虛擬機(jī)都采用這種算法來回收新生代。
4. 分代算法：
   不同的對象的生命周期(存活情況)是不一樣的，而不同生命周期的對象位于堆中不同的區(qū)域，因此對堆內(nèi)存不同區(qū)域采用不同的策略進(jìn)行回收可以提高 JVM 的執(zhí)行效率。當(dāng)代商用虛擬機(jī)使用的都是分代收集算法：新生代對象存活率低，就采用復(fù)制算法；老年代存活率高，就用標(biāo)記清除算法或者標(biāo)記整理算法。Java堆內(nèi)存一般可以分為新生代、老年代和永久代三個(gè)模塊
   
   堆空間分代

分代：

年輕代（Young Generation）
　　1.所有新生成的對象首先都是放在年輕代的。年輕代的目標(biāo)就是盡可能快速的收集掉那些生命周期短的對象。
　　2.新生代內(nèi)存按照8:1:1的比例分為一個(gè)Eden區(qū)，兩個(gè) Survivor區(qū)0、1(一般而言)。大部分對象在Eden區(qū)中生成?；厥諘r(shí)先將eden區(qū)存活對象復(fù)制到一個(gè)survivor0區(qū)，然后清空eden區(qū)，當(dāng)這個(gè)survivor0區(qū)也存放滿了時(shí)，則將eden區(qū)和survivor0區(qū)存活對象復(fù)制到另一個(gè)survivor1區(qū)，然后清空eden和這個(gè)survivor0區(qū)，此時(shí)survivor0區(qū)是空的，然后將survivor0區(qū)和survivor1區(qū)交換，即保持survivor1區(qū)為空， 如此往復(fù)。
　　3.當(dāng)survivor1區(qū)不足以存放 eden和survivor0的存活對象時(shí)，就將存活對象直接存放到老年代。若是老年代也滿了就會觸發(fā)一次Full GC，也就是新生代、老年代都進(jìn)行回收
　　4.新生代發(fā)生的GC也叫做Minor GC(未成年GC)，MinorGC發(fā)生頻率比較高(不一定等Eden區(qū)滿了才觸發(fā))

年老代（Old Generation）
　　1.在年輕代中經(jīng)歷了N次垃圾回收后仍然存活的對象，就會被放到年老代中。因此，可以認(rèn)為年老代中存放的都是一些生命周期較長的對象。
　　2.內(nèi)存比新生代也大很多(大概比例是1:2)，當(dāng)老年代內(nèi)存滿時(shí)觸發(fā)Major GC（成年GC）即Full GC，F(xiàn)ull GC發(fā)生頻率比較低，老年代對象存活時(shí)間比較長，存活率標(biāo)記高。

持久代（Permanent Generation）
　　用于存放靜態(tài)文件，如Java類、方法等。持久代對垃圾回收沒有顯著影響，但是有些應(yīng)用可能動態(tài)生成或者調(diào)用一些class，例如Hibernate 等，在這種時(shí)候需要設(shè)置一個(gè)比較大的持久代空間來存放這些運(yùn)行過程中新增的類。

三.垃圾收集器

如果說垃圾收集算法是內(nèi)存回收的方法論，那么垃圾收集器就是內(nèi)存回收的具體實(shí)現(xiàn)。
新生代收集器使用的收集器：Serial、PraNew、Parallel Scavenge
老年代收集器使用的收集器：Serial Old、Parallel Old、CMS
略。。。

四. 內(nèi)存分配與回收策略

1. 對象優(yōu)先在Eden分配，當(dāng)Eden區(qū)沒有足夠空間進(jìn)行分配時(shí)，虛擬機(jī)將發(fā)起一次MinorGC?，F(xiàn)在的商業(yè)虛擬機(jī)一般都采用復(fù)制算法來回收新生代，將內(nèi)存分為一塊較大的Eden空間和兩塊較小的Survivor空間，每次使用Eden和其中一塊Survivor。 當(dāng)進(jìn)行垃圾回收時(shí)，將Eden和Survivor中還存活的對象一次性地復(fù)制到另外一塊Survivor空間上，最后處理掉Eden和剛才的Survivor空間。（HotSpot虛擬機(jī)默認(rèn)Eden和Survivor的大小比例是8:1）當(dāng)Survivor空間不夠用時(shí)，需要依賴?yán)夏甏M(jìn)行分配擔(dān)保。
2. 大對象直接進(jìn)入老年代。所謂的大對象是指，需要大量連續(xù)內(nèi)存空間的Java對象，最典型的大對象就是那種很長的字符串以及數(shù)組。
3. 多次Minor GC后存活的對象將進(jìn)入老年代。當(dāng)對象在新生代中經(jīng)歷過一定次數(shù)（默認(rèn)MaxTenuringThreshold為15）的Minor GC后，就會被晉升到老年代中。
4. 動態(tài)對象年齡判定。為了更好地適應(yīng)不同程序的內(nèi)存狀況，虛擬機(jī)并不是永遠(yuǎn)地要求對象年齡必須達(dá)到了MaxTenuringThreshold才能晉升老年代，如果在Survivor空間中相同年齡所有對象大小的總和大于Survivor空間的一半，年齡大于或等于該年齡的對象就可以直接進(jìn)入老年代，無須等到MaxTenuringThreshold中要求的年齡。