Java内存区域划分
1、程序计数器。当前线程所执行字节码的行号指示器，程序的分支、循环、跳转、异常、线程恢复等都需要依赖程序计数器。
2、Java虚拟机栈。线程私有，线程运行时创建的栈帧，用于存储局部变量、动态连接、方法出口等信息
3、本地方法栈。类似于Java虚拟机栈，不过用于执行本地（native方法）方法
4、Java堆。线程共享，Java虚拟机规范规定：所有对象和数组都要在堆中分配
5、方法区。线程共享，主要用于存储类的信息、常量、静态变量
6、运行常量池。方法区的一部分，主要用于存储即时编译生成的各种字面量和符号引用
对象创建过程
1、虚拟机遇到一条new指令时，先去检查这个指令的参数能否在常量池中找到对应类的符号引用，并检查这个类的符号引用是否被加载、解析、和初始化过，如果没有，就执行加载和初始化过程
2、在类加载检查通过后，虚拟机将为新生对象分配内存。
分配内存有两种方法：一、指针碰撞。如果内存中已经使用的内存放在一边，未使用过的内存放在一边，中间用一个指针作为分界点的指示器，则将指针向未使用内存一方偏移对象大小的距离，称为指针碰撞。二、空闲列表法。如果内存不连续，则虚拟机中会维护一个空闲空间内存地址的列表，虚拟机会在这个列表中找到一块足够大的内存分配给新的变量，称为空闲列表法。
那如何保证内存分配的安全性呢？一、对内存空间的分配动作采用同步处理。事实上，虚拟机采用CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性。二、对每个线程，在Java堆中预先分配一小块内存，称为本地线程分配缓冲TLAB，以此来隔离各个线程的内存分配，使得它们互不干扰
3、内存分配完成后，虚拟机将分配到的内存空间都初始化为零
4、对对象进行必要的设置。如：类的元数据、对象的哈希码、对象的GC分代信息等
5、调用对象的init方法，执行初始化，完成对象创建
对象的内存布局
1、在HotSpot虚拟机中，对象分内存分为：对象头、实例数据和对齐填充三个部分
对象头包含两个部分，第一部分用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、偏向线程ID、偏向时间戳等；
第二部分是类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过该指针确定对象是哪个类的实例
实例数据用于存储类真正的有效信息，即程序代码中定义的各种类型的字段内容
对齐填充，这部分并不是必然存在，也没有特别意义，仅仅是起着占位符的作用
对象访问
Java程序是通过栈上的reference数据来操作具体对象的。目前主要的对象访问方式有两种：
一、句柄访问。reference中存储的是对象的句柄地址，而句柄中包含了对象实例数据、类型数据各自的具体地址信息
二、直接访问。reference中直接存储对象的地址
如何判断对象是否存活
1、引用计数法：给对象添加一个引用计数器，每当一个地方引用它时，计数器加1；当引用失效时，计数器减1，当计数器为0，表示该对象不再被使用，应该回收。
优点是：实现简单，判断效率高。缺点是：很难解决对象之间互相循环引用的问题。例如objA.instance=objB;objB.instance=objA；其他地方再无引用这两个变量，但是因为它们互相引用着对方，因而计数器都不为零，导致GC无法回收它们
实际上，Java的大多虚拟机实现都没有采用上面这种方法
2、可达性分析法：通过一系列称为GC Roots的对象作为起点，从这些起点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链，证明该对象不可用，应该被回收
Java中的引用
引用：如果reference类型的数据中存储的数值代表另一块内存中的起始地址，就称这块内存代表着一个引用
引用分为强引用、软引用、弱引用、虚引用四种
强引用：如果对象存在强引用，就不能被垃圾收集器回收，入Object obj = new Object();
软引用：用来描述一些还有用但并非必须的对象。在系统发生内存溢出之前会将这些对象回收
弱引用：用来描述一些非必须的对象，比软引用更弱一些。被弱引用关联的对象只能存活到下一次垃圾回收之前
虚引用：也称为幽灵引用，是最弱的一种引用关系。一个对象有虚引用，完全不会对其生命周期产生任何影响，也不能通过虚引用来创建对象实例，为对象设置虚引用的目的是在对象被垃圾回收之前获得一个通知
垃圾回收算法
为什么要了解垃圾回收？当要排查各种内存泄漏、内存溢出时，当垃圾回收变成系统高并发的瓶颈时，我们需要对这些自动化技术进行监控
1、标记-清除算法
基本思想：首先标记出需要回收的对象，然后在标记完成之后统一回收被标记的对象。
不足之处：一、标记和清除两个过程效率都不高；二、空间问题，标记清除后会产生大量不连续的空间，形成空间碎片，导致后面的大对象可能无法找到一个足够大的连续内存，从而触发提前GC
2、复制算法
基本思想：将内存分为大小相等的2块，当一块内存用完，就将还存活的对象复制到另一块内存，再把使用过的内存一次全部清理掉
优点：不存在内存碎片；内存分配时只需要移动指针即可，实现简单，运行高效
缺点：内存浪费，内存空间只有一半的利用率；在对象存活率高时，复制效率将会比较低
主要用于新生代，因为新生代中，正常80%的对象都是朝生夕死的，所以可以采用8:1:1的比例来划分内存，用两个较小的内存来存放第一次回收时没有被回收掉的对象
3、标记-整理算法
基本思想：类似于标记-清理算法；先将可回收的对象标记出来，然后将所有存活的对象都复制到另外一边，之后清理掉另一边的所有内存
4、分代手机算法
基本思想：根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，然后对不同的区域采用不同的收集算法。
通常将内存划分为新生代和老年代。新生代中，每次垃圾回收时都会有大量的对象死去，可选用复制算法，每次都可以用少量的复制成本完成收集；对于老年代，对象存活率高，可采用标记-清理算法或则标记-整理算法