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java虚拟机是我们在学习java编程开发语言的时候需要重点掌握的一个知识要点，而今天我们就通过案例分析来了解一下，java虚拟机堆与垃圾回收的一些基础知识。

一、JVM概述

JVM(JAVA虚拟机),定义了一套编译,加载,解释执行JAVA代码的规范,

基于这套规范市场上不同产品实现,例如Hotspot,JRockit,J9等.

二、堆的内存划分：

Java堆的内存划分如图所示，分别为年轻代、OldMemory(老年代)、Perm(永久代)。其中在Jdk1.8中，永久代被移除，使用MetaSpace代替。

1、新生代：

(1)使用复制清除算法(Copinng算法)，原因是年轻代每次GC都要回收大部分对象。新生代里面分成一份较大的Eden空间和两份较小的Survivor空间。每次只使用Eden和其中一块Survivor空间，然后垃圾回收的时候，把存活对象放到未使用的Survivor(划分出from、to)空间中，清空Eden和刚才使用过的Survivor空间。

(2)分为Eden、SurvivorFrom、SurvivorTo，比例默认为8：1：1

(3)内存不足时发生MinorGC

2、老年代：

(1)采用标记-整理算法(mark-compact)，原因是老年代每次GC只会回收少部分对象。

3、Perm：用来存储类的元数据，也就是方法区。

(1)Perm的废除：在jdk1.8中，Perm被替换成MetaSpace，MetaSpace存放在本地内存中。原因是永久代进场内存不够用，或者发生内存泄漏。

(2)MetaSpace(元空间)：元空间的本质和永久代类似，都是对JVM规范中方法区的实现。不过元空间与永久代之间大的区别在于：元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存。

三、GC垃圾回收：

常见的垃圾回收算法：

1、Mark-Sweep(标记-清除算法)：

(1)思想：标记清除算法分为两个阶段，标记阶段和清除阶段。标记阶段任务是标记出所有需要回收的对象，清除阶段就是清除被标记对象的空间。

(2)优缺点：实现简单，容易产生内存碎片

2、Copying(复制清除算法)：

(1)思想：将可用内存划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当进行垃圾回收的时候了，把其中存活对象全部复制到另外一块中，然后把已使用的内存空间一次清空掉。

(2)优缺点：不容易产生内存碎片;可用内存空间少;存活对象多的话，效率低下。

3、Mark-Compact(标记-整理算法)：

(1)思想：先标记存活对象，然后把存活对象向一边移动，然后清理掉端边界以外的内存。

(2)优缺点：不容易产生内存碎片;内存利用率高;存活对象多并且分散的时候，移动次数多，效率低下

4、分代收集算法：(目前大部分JVM的垃圾收集器所采用的算法)：

思想：把堆分成新生代和老年代。(永久代指的是方法区)

(1)因为新生代每次垃圾回收都要回收大部分对象，所以新生代采用Copying算法。新生代里面分成一份较大的Eden空间和两份较小的Survivor空间。每次只使用Eden和其中一块Survivor空间，然后垃圾回收的时候，把存活对象放到未使用的Survivor(划分出from、to)空间中，清空Eden和刚才使用过的Survivor空间。

(2)由于老年代每次只回收少量的对象，因此采用mark-compact算法。

(3)在堆区外有一个永久代。对永久代的回收主要是无效的类和常量。

几种不同的垃圾回收类型：

(1)MinorGC：从年轻代(包括Eden、Survivor区)回收内存。

(2)MajorGC：清理整个老年代，当eden区内存不足时触发。

(3)FullGC：清理整个堆空间，包括年轻代和老年代。当老年代内存不足时触发。

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