类加载器什么时候触发加载？

  1. 使用new关键字实例化对象时；
  2. 访问类的静态方法；
  3. 反射 class.forName();
  4. 初始化一个类时，发现其父类没有初始化；
  5. 虚拟机启动时，定义了main方法，那个类先初始化；

Java 文件加载到内存的过程：

1. 加载 就是把编译后的class文件，通过类加载器加载（二进制流的方式）到方法区称为DNA元数据模板	
2. 链接：

   1. 验证：魔数的校验
   2. 准备：初始化类变量（静态变量）为0值；final修饰的是在编译时初始化，这个阶段显示赋值；实例变量不在这时初始化；
   3. 解析：将常量池中的符号引用转化为直接引用；javap -v class 可以看到编译后的方法使用都是符号引用
3. 初始化：
   给类变量显示赋值
   执行类构造器方法（clinit）的过程；如果有父类会先执行父类的clinit()方法；
   虚拟机保证一个类的clinit方法被调用时被加锁，只能调用一次；

双亲委派是什么

双亲委派： 系统类加载器-》 扩展类加载器-》 引导类加载器；层层向上委派；
反向委派： rt.jar 是由引导类加载的，但是具体实现类是第三方的，是由系统类加载器加载的；

类加载器类型：

  1. Bootstrap classload(引导类加载器)： 加载包名为java、javax、sun开头的

  2. 扩展类加载器：主要加载ext扩展目录下的类；

  3. application classload （系统类加载器）： 负责加载classpath下的类库，一般的程序都是此加载器加载；

  4. Custom classLoad（自定义类加载器）

堆是存储的单位，栈是运行时的单位；
堆： 存储字符串常量池

编译器输入指令流分为：

基于栈的指令集架构，基于寄存器的指令集架构；

栈式架构：

1. 实现简单，适用于资源受限的系统
2. 使用零地址指令；
3. 不依赖操作系统，可移植性好，支持跨平台；

寄存器架构：

  1. 依赖硬件，可移植性差；
  2. 性能优秀，执行更少的指令

java的指令都是基于栈进行设计的；
虚拟机栈： 存在oom（内存溢出），不存在GC，

1. 局部变量表： 基本单位是slot 
2. 操作数栈：（tip: 局部变量使用时，必须显示赋值；）

1. 操作数栈是jvm执行引擎的一个工作区，当一个方法刚开始执行的时候，一个新的栈帧也会随之被创建，这时操作数栈是空的；
2. 操作数栈都会拥有一个明确的栈深度用于存储数值，最大的深度在编译器就定义好了；javap可看到；
   3. 动态链接： 这里只是指方法层面的把符号引用转化为直接引用；
   4. 方法返回地址
   5. 附加信息

方法区（元空间）：

包含：

  • 类型信息（接口、枚举等信息）、
  • 域信息（public、private、projected…）、
  • 方法信息(方法名称、方法返回值…)、
  • 运行时常量池（就是javap 中看到的常量池，在运行时加载到内存中，就叫运行时常量池）

内存泄漏:是由程序导致分配的内存没有被正确回收导致；通常需要排查代码；

内存溢出：通常是可分配的内存超过了总的内存大小,内存泄漏最终也可能导致内存溢出；通过设置jvm堆内存大小xms、xmx

**Minor GC(年轻代)**： 会触发STW，暂停其他用户的线程，等待垃圾收集结束，用户线程才恢复运行；

Major GC（老年代）: 会触发STW，执行major GC前会先执行minor GC;

Full GC ： 触发条件：

  1. system.gc();
  2. 老年代空间不足；
  3. 方法区（元空间）空间不足；
  4. young gc 后进入老年代的大小大于老年代可用容量大小；
  5. s1区或s0区满后，进入老年代的大小大于老年代可用容量大小；

堆：
TLAB: 堆区是线程共享的区域，任何线程都可以访问堆区；为了避免多个线程

创建对象的5个步骤：

  1. 判断对象是否加载、链接、初始化、

  2. 为对象分配内存空间：

    • 内存规整； 指针碰撞
    • 内存不规整： 空闲列表分配；

  3. 处理并发安全问题

  4. 初始化分配到的空间；

  5. 设置对象的对象头信息；

  6. 执行init方法进行初始化；

finalize:

  1. 可触及
  2. 可复活： 所有的对象引用都被释放，但是对象有可能在finalize()中复活；
  3. 不可触及：

强引用（可触及）： 不回收
软引用（可触及）： 内存不足即回收
弱引用：一旦失去最后一个强引用，有GC时就回收
虚引用：用于跟踪对象的回收，因为创建虚引用的时候会传一个引用队列；

可达性分析算法中GC Roots的对象：

  • 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象
  • 本地方法栈中的引用对象
  • 方法区中的类静态成员变量中的对象
  • 方法区中的常量引用对象

垃圾回收算法：

  1. 标记阶段：

    • 引用计数算法
    • 可达性分析算法

  2. 清除阶段：

    • 复制算法（建立在存活对象少，垃圾对象多的情况： 适用于新生代； ）

    • 标记-清除算法（老年代适用）

    • 标记-压缩算法 （老年代适用）

    • 扩展：

      1. 分代收集算法（分代思想）：由于上面3种算法，各有优劣，但是没有一个完美的解决方案，所以提出分代（例如：新生代、老年代）分别使用不同的垃圾回收算法，提高回收效率；新生代可以用复制算法，速度快，垃圾多；老年代可以用标记-清除、标记-压缩算法，垃圾少，不需要特别快的速度；
      2. 增量收集算法：由于STW时间太长，可以让应用线程和垃圾收集线程交替执行，分阶段的收集垃圾；总的来说，增量收集算法是对现成冲突的妥善处理，允许垃圾收集线程以分阶段的方式完成标记、清理或复制工作；
      3. 分区算法：这个算法与上面的增量收集算法基本一样，主要也是降低STW的时间，主要应用于G1垃圾回收器；将一个大的内存空间分隔成一个一个小的内存空间，在规定时间内，进行最大的回收垃圾

GC算法比较：

  1. 速度： 复制算法最快、标记压缩最慢
  2. 空间开销： 复制算法需要的空间最大，一般是需要复活对象的2倍；标记-压缩空间开销最小；
  3. 移动对象：标记-清除算法不需要移动对象；

垃圾收集器：
serial GC(新生代)+ serial old （老年代）: 串行 最小化使用内存和并行开销
Parallel GC（新生代）+ parlllel old 最大化应用程序的吞吐量
parNew（新生代）+CMS(老年代)： 最小的中断和停顿时间

CMS 初始标记 、并发标记、重新标记、并发清除； 默认：使用标记-清除算法
初始标记： stw时间很短， GCroot能直接关联的对象
并发标记： 从GC root直接关联对象开始遍历整个对象图的过程；耗时长； 与用户线程并发执行
重新标记： stw时间很短 重新标记一下
并发清除： 与用户线程并发执行；此阶段清除标记阶段判断已死亡的对象，释放内存；
-XX:+UserConcMarkSweepGC 时，老年代使用CMS，新生代默认是ParNew

cms的优缺点；

  1. 并发收集；
  2. 低延迟；

缺点：

  1. 会产生内存碎片，无法分配大对象；
  2. 与用户线程并发执行阶段，会占用部分线程，总吞吐量降低；
  3. 无法清除浮动垃圾；
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