深入理解Java虛擬機器（一）
把"GC Roots"的物件作為起點，然後向下搜尋，搜尋所走過的路徑稱為引用鏈，當一個物件到GC Roots沒有任何引用鏈相連時，即該物件不可達，也就說明此物件是不可用的。
1、標記-清除演算法：標記出所有需要回收的物件，標記完統一清除被標記的物件。
缺點：
- 標記和清理的效率不高
- 標記清除後會產生大量不連續的記憶體碎片
2、複製演算法：將記憶體分為大小相等的兩塊，每次只用一塊，當這一塊記憶體用完，將存活物件複製到另一塊，將使用過的記憶體一次清理。
優缺點：
- 不會產生記憶體碎片的問題
- 缺點是將記憶體縮小到了之前的一半
- 在物件存活率高時進行多次複製操作，效率會低。
3、標記-整理演算法：標記需要回收的物件，將存活物件向一端移動（整理），清理掉可回收的物件。
4、分代收集演算法：根據物件存活週期不同，將Java堆記憶體分為新生代和老年代。
- 新生代：只有少量物件存活，使用複製演算法。
- 老年代：大量物件存活，使用標記清除或者標記整理演算法。
三、類載入機制
1、類載入時機
1、定義：
把Class檔案載入到記憶體中，並對資料進行校驗、解析和初始化，行成可被虛擬機器直接使用的Java型別。類從被載入到虛擬機器記憶體中開始，到卸載出記憶體結束。
2、生命週期：
- 載入
- 驗證
- 準備
- 解析
- 初始化
- 使用
- 解除安裝 載入、驗證、準備、初始化、解除安裝的順序確定。
3、需要對類進行初始化的場景
- new例項化物件、讀取或設定類的靜態欄位，呼叫類的靜態方法（被final修飾，已在編譯期將結果放入常量池的靜態欄位除外）
- 對類進行反射
- 初始化一個類，若父類還沒初始化，先觸發父類的初始化
- 需指定一個執行的主類（包含main方法的類），虛擬機器先初始化該類
- JDK1.7動態語言，MethodHandle例項解析結果REF_getStatis、REF_putStatis、REF_invokeStatis的方法控制代碼
4、不會方法初始化的場景：
所有引用類的方式不會觸發初始化，例如子類引用父類的靜態欄位，只觸發父類初始化。
5、介面初始化和類初始化的區別：
介面初始化時，不要求其父類介面全部完成初始化。
2、類載入過程
包括載入、驗證、準備、解析、初始化5步
1、載入：
- 通過類全限定名獲取定義該類的二進位制位元組流
- 將位元組流的靜態儲存結構轉換為方法區的執行時資料結構
- 記憶體中生成該類的Class物件，作為訪問該類資料的入口
2、驗證：
- 檔案格式驗證，驗證位元組流是否符合Class檔案格式規範
- 元資料驗證，對位元組碼描述的資訊進行語義分析
- 位元組碼驗證，確定語義合法
- 符號引用驗證，對常量池符號引用校驗
3、準備： 為類變數（static修飾的變數）分配記憶體並設定變數初始值
4、解析： 將常量池符號引用替換為直接引用（直接指向目標的指標）的過程
5、初始化： 開始執行類中定義的Java程式碼
3、類載入器
同一個Class檔案，被兩個不同的類載入器載入，這兩個類不相等。相等包括equals、instanceOf、isInstance方法返回的結果。
1、類別：
- 啟動類載入器（Bootstrap ClassLoader）：載入<JAVA_HOME>\lib目標，或者被-Xbootclasspath引數指定的路徑，可被虛擬機器識別的類庫
- 擴充套件類載入器（Extension ClassLoader）：載入<JAVA_HOME>\lib\ext目錄，或被java.ext.dirs系統變數指定的路徑的類庫
- 應用類載入器（Application ClassLoader）：載入ClassPath上指定的類庫
2、雙親委託機制
除了頂層的類載入器外，其他的類載入器都有自己的父類載入器。父子之間通過組合來複用父載入器程式碼。
雙親委託機制的工作流程：一個類載入器收到類載入的請求，首先將請求委託給父類載入器去完成，最終所有載入請求都會傳遞給頂層的啟動載入器中。當父載入器發現未找到所需的類而無法完成載入請求時，子載入器才嘗試去載入。
ClassLoader
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException {
//檢查請求的類是否已經被載入
Class<?> c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
try {
if (parent != null) {
//讓父類載入器去嘗試載入
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
//父類載入器拋異常
}
if (c == null) {
//然後呼叫自身的findClass方法來進行類載入
c = findClass(name);
}
}
return c;
}
複製程式碼
- 先檢查是否被載入過，如果沒有則呼叫父載入類去載入
- 父載入器為空，則呼叫啟動類載入器
- 父載入器載入失敗，則丟擲ClassNotFoundException異常
- 然後去呼叫自身的findClass方法去進行類載入