JAVA虚拟机内存模型概念
学习内存模型是为了更好理解面向对象
Java虚拟机的内存可以分为三个区域：栈stack、堆heap、方法区method area。
虚拟机栈（简称：栈）的特点如下：
1.栈描述的是方法执行的内存模型。每个方法被调用都会创建一个栈帧（存储局部变量、操作数、方法出口等）
2.JVM为每个线程创建一个栈，用于存放该线程执行方法的信息（实际参数、局部变量等）
3.栈属于线程私有，不能实现线程间的共享！
4.栈的存储特性是“先进后出，后进先出”
5.栈是由系统自动分配，速度快！栈是一个连续的内存空间！
堆的特点如下：
1.堆用于存储创建好的对象和数组（数组也是对象）
2.JVM只有一个堆，被所有线程共享
3.堆是一个不连续的内存空间，分配灵活，速度慢！
4.堆被所有的线程所共享，在堆上的区域，会被垃圾回收器做进一步划分，例如新生代、老年代的划分。
方法区（也是堆）特点如下：
1.方法区是JAVA虚拟机规范，可以有不同的实现。
- JDK7以前是"永久代"
- JDK7部分去除“永久代”，静态变量、字符串常量池都挪到了堆内存中
- JDK8是“元数据空间”和堆结合起来。
2.JVM只有一个方法区，被所有线程共享！
3.方法区实际也是堆，只是用于存储类、常量相关的信息！
4.用来存放程序中永远是不变或唯一的内容。（类信息、静态变量、字符串常量等）
5.常量池主要存放常量：如文本字符串、final常量值。
参数传值机制
Java中，方法中所有参数都是“值传递”，也就是“传递的是值的副本”。也就是说，我们得到的是“原参数的复印件，而不是原件”。因此，复印件改变不会影响原件。
- 基本数据类型参数的传值
传递的是值的副本。副本改变不会影响原件。
- 引用类型参数的传值
传递的是值的副本。但是引用类型指的是“对象的地址”。因此，副本和原参数都指向了同一个“地址”，改变“副本指向地址对象的值，也意味着原参数指向对象的值也发生了改变”。
垃圾回收机制（Garbage Collection)
Java引入了垃圾回收机制，令C++程序员最头疼的内存管理问题迎刃而解。Java程序员可以将更多的精力放到业务逻辑上而不是内存管理工作上，大大的提高了开发效率。
垃圾回收原理和算法
- 内存管理
Java的内存管理很大程度就是：堆中对象的管理，其中包括对象空间的分配和释放。
对象空间的分配：使用new关键字创建对象即可
对象空间的释放：将对象赋值null即可。
- 垃圾回收过程
任何一种垃圾回收算法一般要做两件基本事情：
1.发现无用的对象
2.回收无用对象占用的内存空间。
垃圾回收机制保证可以将“无用的对象”进行回收。
无用的对象指的就是没有任何变量引用该对象。Java的垃圾回收器通过相关算法发无用对象，并进行清除和整理。
- 垃圾回收相关算法
1.引用计数法
堆中的每个对象都对应一个引用计数器，当有引用指向这个对象时，引用计数器加1，而当指向该对象的引用失效时（引用变为null），引用计数器减1，最后如果该对象的引用计算器的值为0时，则Java垃圾回收器会认为该对象是无用对象并对其进行回收。优点是算法简单，缺点是“循环引用的无用对象”无法别识别。
2.引用可达法（根搜索算法）
程序把所有的引用关系看作一张图，从一个节点GCROOT开始，寻找对应的引用节点，找到这个节点以后，继续寻找这个节点的引用节点，当所有的引用节点寻找完毕之后，剩余的节点则被认为是没有被引用到的节点，即无用的节点。
通用的分代垃圾回收机制
分代垃圾回收机制，是基于这样一个事实：不同的对象的生命周期是不一样的。因此，不同生命周期的对象可以采取不同的回收算法，以便提高回收效率。我们将对象分为三种状态：年轻代、年老代、永久代。同时，将处于不同状态的对象放到堆中不同的区域。
1.年轻代
所有新生成的对象首先都是放在Eden区。年轻代的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象，对应的是Minor GC，每次Minor GC会清理年轻代的内存，算法采用效率较高的复制算法，频繁的操作，但是会浪费内存空间。当“年轻代”区域存放满对象后，就将对象存放到年老代区域。
2.年老代
在年轻代中经历了N（默认15）次垃圾回收后仍然存活的对象，就会被放到年老代中。因此，可以认为年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象。年老代对象越来越多，我们就需要启动Major GC和Full GC（全量回收），来一次大扫除，全面清理年轻代区域和年老代区域。
3.永久代
用于存放静态文件，如Java类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响。JDK7以前就是“方法区”的一种实现。JDK8以后已经没有“永久代”了，使用metaspace元数据空间和堆替代。
- Minor GC:
用于清理年轻代区域。Eden 区满了就会触发一次Minor GC。清理无用对象，将有用对象复制到"Survivor1"、"Survivor2"区中。
- Major GC:
用于清理老年代区域。
- Full GC:
用于清理年轻代、年老代区域。成本较高，会对系统性能产生影响。
JVM调优和Full GC
在对JVM调优的过程中，很大一部分工作就是对于FullGC的调节。有如下原因可能导致Full GC：
1.年老代（Tenured）被写满
2.永久代（Perm）被写满
3.System.gc()被显式调用
4.上一次GC之后Heap的各域分配策略动态变化
开发中容易造成内存泄露的操作
内存泄漏：
指堆内存由于某种原因程序未释放，造成内存浪费，导致运行速度减慢甚至系统崩溃等。
如下四种情况时最容易造成内存泄露的场景，请大家开发时一定注意：
1.创建大量无用对象
比如：大量拼接字符串时，使用了String而不是StringBuilder。
2.静态集合类的使用
像|HashMap、Vector、List等的使用最容易出现内存泄露，这些静态变量的生命周期和应用程序一致，所有的对象也不能被释放。
3.各种连接对象（IO流对象、数据库连接对象、网络连接对象）未关闭
IO流对象、数据库连接对象、网络连接对象等连接对象属于物理连接，和硬盘或者网络连接，不使用的时候一定要关闭。
4.监听器的使用不当
释放对象时，没有删除相应的监听器
其他要点
1.程序员无权调用垃圾回收器。
2.程序员可以调用System.gc()，该方法只是通知JVM，并不是运行垃圾回收器。尽量少用，会申请启动FullGC，成本高，影响系统性能。
3.Object对象的finalize方法，是Java 提供给程序员用来释放对象或资源的方法，但是尽量少用。