Java記憶體管理機制

本文將介紹Java虛擬機器所管理的記憶體區域以及記憶體回收問題：

• 1、Java虛擬機器所管理的記憶體區域
• 2、記憶體回收問題
  <1>：常用垃圾收集演算法
  <2>：JVM如何判斷一個物件已經消亡可以被回收
  <3>：如何設定JVM引數

1、Java虛擬機器所管理的記憶體區域

Java記憶體區域分為五部分：分別是方法區、虛擬機器棧、本地方法棧、堆和程式計數器。
其結構圖如下：

其中方法區和堆是所有執行緒共享的資料區。其他三部分是執行緒隔離的。
各個區域的具體情況如下：

1. 程式計數器：
   可以看作是當前執行緒所執行的位元組碼的行號指示器，類似組原中的計數器，指定下一條要執行的指令。

2. Java虛擬機器棧：
   執行緒私有，生命週期跟隨著執行緒，虛擬機器棧所描述的是Java方法執行的記憶體模型，每個方法在執行的同時都會建立一個棧幀用於儲存區域性變量表，運算元棧，動態連結串列，方法出口資訊等。

3. 本地方法棧：
   為虛擬機器使用的Native方法服務。

4. Java堆
   所有執行緒共享的一塊記憶體區域，在虛擬機器啟動的時候建立，此區域的唯一目的是存放物件例項。Java堆是垃圾收集器管理的主要區域，收集器基本採用分代回收演算法。

5. 方法區
   各個執行緒共享的區域，用於儲存已被虛擬機器載入的類資訊，常量，靜態變數，即時編譯器編譯後的程式碼等資料。總的來說，該區域類似C++中的靜態儲存區。

2、JVM記憶體回收問題（GC）

<1> 常用的基本垃圾回收演算法

（1）標記-清除演算法
首先標記出所有需要回收的物件，然後回收所有需要回收的物件。
缺點是會使記憶體不連續，無法分配大記憶體塊
（2）標記-清除-壓縮演算法
這種垃圾回收演算法對上一種進行了優化，記憶體回收後進行一次記憶體優化壓縮，跟作業系統裡的記憶體緊縮相似。
缺點是會造成記憶體間不停的拷貝複製，效能非常差。
（3）標記-清除-複製演算法
這種垃圾回收演算法首先將記憶體空間分為兩塊相同的區域A和B，在記憶體回收時將A中還存活的記憶體塊複製到B中，然後一次性清空A。
缺點是：對記憶體的要求大一些，長期複製拷貝上也會受到影響。

這三種是基礎的垃圾回收演算法，Java中使用的是分代收集演算法，主要根據物件存活期將記憶體進行劃分為兩部分：

<2> 如何判斷一個物件可以被回收

（1）引用計數器法
思想十分簡單，引用某一物件，計數器便加1，引用失效就減1，計數器為零的物件便是可以回收的。
Java並沒有使用這種方法，因為不能很好解決迴圈引用的問題。
（2）通過根搜尋演算法
通過一系列的名為“GC Roots”的物件作為起始點，從這些節點開始向下搜尋，搜尋所走過的路徑稱為引用鏈，當一個物件沒有任何引用鏈相連時，該物件即為不可達，無法引用該物件。
可以作為GC Roots的物件：

<3> 如何設定JVM中堆的大小以及年輕代中的Eden區和Survivor區