JVM初探：JVM内存架构,内存分区，GC垃圾回收算法,双亲委派等
JVM内存架构
图示：
其中方法区、堆为共有，程序计数器、本地方法栈、虚拟机栈为线程私有。
- 方法区
主要保存类信息、常量池、静态变量和方法，类与对象的对应关系等 - 堆
存放类对象，在堆里，类对象可根据存活时间长短分为新生代、老年代、永久代等。 - 程序计数器
用来存储指向下一条指令的地址，也即将将要执行的指令代码。由执行引擎读取下一条指令。 - 本地方法栈
调用本地方法，Native方法，不限制语言 - 虚拟机栈
调用Java方法，栈中数据以栈帧出现，其保存函数的返回地址、参数、临时变量、函数调用上下文等
GC垃圾回收机制
分区图例：
新生代
- 伊甸园区
创建的新对象将会存在于该区，当进行gc时，该区中存活的对象将会转移至幸存区。 - 幸存区
该区分为0区和1区，谁空谁是0区，即两个区必有一个是空的，在该区gc时使用的是复制算法。在经历过一次gc后，存活下来的对象年龄进行+1，当年龄为15时，将该对象转移至老年代。 - 复制算法
当新生代进行GC(轻gc)时，会将伊甸园区存活的对象和幸存1区存活的对象复制进入幸存0区，清空1区，此时0区和1区互换，0区变为1区，1区变为0区。
优点：复制算法主要解决了当时年代的标记清除算法的效率问题，标记清除算法需要扫描两次空间，并且内存不连续，而复制算法不需要标记，空间连续，
缺点：复制算法会使用两块空间，一块为空，导致了空间的浪费。如果需要复制的对象较多，那么该算法效率并不高，但是在新生代中，往往大部分对象难以存活，所以该算法恰恰适用于新生代。
老年代：
新生代中的对象年龄为15时进入老年代，该区对象存活时间较长，当该区没有连续的空间存放新进入的对象时，则自动进行gc(重gc),该gc算法采用标记清除算法。
- 标记清除算法
顾名思义，先标记再清除。标记不需要回收的对象，堆没有标记的对象进行回收。
优点：简单常用
缺点：效率不算高(两次O（n）)，在进行GC的时候，需要停止整个应用程序，导致用户体验差，这种方式清理出来的==空闲内存是不连续的，产生内存碎片==。
对于内存不连续问题，可采用进化版 标记清除压缩算法，即对存活下来的对象进行整理到连续空间。
可达性分析
- 可达性分析算法
也可以称为根搜索算法，该算法可以有效地解决在引用计数算法中循环引用的问题，
基本思想：
可达性分析算法是以根对象集合（GCRoots，所谓 "GC Roots”根集合就是一组必须活跃的引用，由于 Root 采用栈方式存放变量和指针，所以如果一个指针，它保存了堆内存里面的对象，但是自己又不存放在堆内存里面，那它就是一个 Root。）为起始点，按照从上至下的方式搜索被根对象集合所连接的目标对象是否可达。
使用可达性分析算法后，内存中的存活对象都会被根对象集合直接或间接连接着，搜索所走过的路径称为引用链（Reference Chain）。
如果目标对象没有任何引用链相连，则是不可达的，就意味着该对象己经死亡，可以标记为垃圾对象。
在可达性分析算法中，只有能够被根对象集合直接或者间接连接的对象才是存活对象。
- GC Roots 可以是哪些？
虚拟机栈中引用的对象，比如：各个线程被调用的方法中使用到的参数、局部变量等。
本地方法栈内 JNI（通常说的本地方法）引用的对象
方法区中类静态属性引用的对象，比如：Java类的引用类型静态变量
方法区中常量引用的对象，比如：字符串常量池（string Table）里的引用
所有被同步锁 synchronized 持有的对象
Java虚拟机内部的引用。
基本数据类型对应的 Class 对象，一些常驻的异常对象（如：NullPointerException、OutOfMemoryError），系统类加载器。
反映 java 虚拟机内部情况的 JMXBean、JVMTI 中注册的回调、本地代码缓存等。 - 总结
一句话就是，堆空间外的一些结构，比如虚拟机栈、本地方法栈、方法区、字符串常量池等地方对堆空间进行引用的，都可以作为 GC Roots 进行可达性分析。
除了这些固定的 GC Roots 集合以外，根据用户所选用的垃圾收集器以及当前回收的内存区域不同，还可以有其他对象“临时性”地加入，共同构成完整 GC Roots 集合。比如：分代收集和局部回收（Partial GC）。
注意
如果要使用可达性分析算法来判断内存是否可回收，那么分析工作必须在一个能保障一致性的快照中进行。这点不满足的话分析结果的准确性就无法保证。
这点也是导致 GC进行时必须“stop The World”的一个重要原因。
即使是号称（几乎）不会发生停顿的 CMS 收集器中，枚举根节点时也是必须要停顿的。
双亲委派机制
图示：
工作流程
如果一个类加载器收到了类加载的请求，它并不会自己加载，而是先把请求委托给父类的加载器执行，如果父类加载器还有父类，则进一步向上委托，依次递归，请求到达最顶层的引导类加载器。如果顶层类的加载器加载成功，则成功返回。如果失败，则向下委派子加载器会尝试加载，直到加载成功。
优缺点
避免类的重复加载
当自己程序中定义了一个和Java.lang包同名的类，此时，由于使用的是双亲委派机制，会由启动类加载器去加载JAVA_HOME/lib中的类，而不是加载用户自定义的类。此时，程序可以正常编译，但是自己定义的类无法被加载运行。
保护程序安全，防止核心API被随意篡改。