背景
之前自己對類載入和垃圾回收的理解，總是迷迷糊糊。今天特地結合了一些文章還有《深入理解Java虛擬機器》好好梳理了一下。
廢話少說
1、類的載入
Java 的類載入過程分為三個主要步驟：載入、連結、初始化。
首先是載入階段：此階段是Java將位元組碼資料從不同的資料來源讀取到JVM中，並對映為JVM認可的資料結構(Class 物件，我們可可看到java.lang.Class) ，我們的jar檔案、class
- 載入階段，我們可以自定義類載入器，去實現自己的類載入過程。 第二階段是連結 ，這是核心的步驟，簡單說是把原始的類定義資訊平滑地轉化入JVM執行的過程中。這裡可進一步細分為三個步驟:
- 驗證 ：這是虛擬機器安全的重要保障，JVM 需要核驗位元組資訊是符合Java虛擬機器規範的，驗證階段有可能觸發更多class的載入。
- 準備：建立類或介面中的靜態變數,並初始化靜態變數的初始值。這裡的初始化重點在於分配所需要的記憶體空間，不會進行賦值。賦值操作在初始化階段。
- 解析：這部分自己暫時還沒有特別的理解，等捋清了再來不上。
最後是初始化階段 , 這一步開始執行靜態欄位賦值的動作，靜態初始化塊內的邏輯，編譯器在編譯階段就已經把該執行的程式碼邏輯整理好了，這裡需要注意的是：父類的初始化邏輯優先於子類的邏輯。
一直走到這，是類載入完畢，也是生成了我們對應的Class。但是請留意，這裡還沒有涉及到類的例項化，也就是說此時還沒有開始new操作。
當執行new的時候，而過此類如果已經經歷過載入，那麼就會執行對應的例項化，比如分配記憶體，執行程式碼塊，構造方法之類的（如果有父類要先對應執行這些內容）。最後將記憶體地址指向引用。
2、垃圾回收
其實這是一個老生常談的話題。為啥還要再提，就是我和MDove聊天的過程中發現我們的理解都不夠成體系。所以我們參考了很多文章重新把這相關的內容，捋一捋。
什麼樣的物件可以被回收？
我相信大家應該都明確“可達性分析”這個概念吧，就是一種用於標記物件是否能被回收的做法。我們先簡單看一下幾種能被回收的情況。 我們先假設有一個被認定為GC Root的物件a=new A()，它內部引用了b =new B()，b內部又引用了c=new C()。
例子1
(1)c=new C();
(2)c=new C();//重新new了一個新的C物件。
複製程式碼那麼我們(1)過程中被new的物件就可以被回收（這裡需要注意，當這個物件被標記倆次可回收時，才會回收）
例子2
(1)c=new C();
(2)c=null;
複製程式碼此時我們(1)過程中new的物件也可以被回收
例子3
此外所有方法內有區域性變數引用的，新new出來物件，在方法結束後都會被回收。
3、常見垃圾回收演算法
這裡特別以英文命名，因為翻譯大家並沒有一個統一的叫法。所以就一英文為主吧。
Mark-Sweep（標記-清除演算法）： 思想簡單粗暴：標記階段標記出所有需要回收的物件，清除階段回收被標記的物件所佔用的空間。但是問題也很直接，會造成記憶體碎片，到來的後果就是明明空間夠，但是申請不出來記憶體（OOM），就是因為碎片的原因，沒辦法申請對應大小的連續記憶體了。
Copying（複製演算法）: 為了應對Mark-Sweep的缺點，應運而生了Copying，它的思想按記憶體容量大小，將記憶體劃分為兩塊相同的記憶體。每次只使用其中一塊，當這一塊記憶體滿了之後，將還活著的物件複製到另一塊記憶體上，並且把可回收的記憶體回收掉，以此來保證當前使用的記憶體是連續的。但是缺點也很直接，那就是把可以使用的記憶體砍了一半。而且如果存活物件較多，複製起來速度會比較的慢。
Mark-Compact（標記-整理演算法）: 此演算法是結合了上述倆種演算法的綜合。標記階段和Mark-Sweep類似，標記後並非直接清除，還是將存活物件一項記憶體的一端，清掉其他內容，那麼這樣就可以就解決Mark-Sweep中的碎片問題，而且沒有Copying中的記憶體分塊。但是頻繁的移動，對速度要求會比較的高。
Generational Collection（分代）:
以下只是大概說一個籠統的思路，因為對應不同的分代情況，不同的垃圾回收器會有自己的演算法實現。
綜合以上的想法，出現了比較被廣泛接受的演算法思路。也就是我們常提的按物件的生老病死的比例分塊（Copying的思想），認可度比較高的做法：將新生代劃分為一塊較大的Eden空間和兩個較小的Survivor空間(From Survivor, To Survivor)，分別對應8:1:1，老年代另算。正常使用時會使用新生代的Eden和From Survivor空間，如果new物件時，空間不足，觸發一次GC。GC後，Eden和From Survivor區的存活物件會被挪到To Survivor，然後將Eden和From Survivor進行清理。如果To Survivor無法足夠儲存某個物件，則將這個物件儲存到老生代。之後就可以正常再使用Eden和To Survivor了。當物件在Survivor區經歷一次GC後，其年齡就會+1。年齡達到一定程度（可以配置）後會被移到老生代中。
4、具體的垃圾回收器
因為目前被接受的垃圾回收的思路為分代的思想，因此為了能各高效的利用資源，正真被實現出來的垃圾回收器都會根據不同的代，做不同的處理。比如：
1. Serial/Serial Old
最古老的收集器，是一個單執行緒收集器，用它進行垃圾回收時，必須暫停所有使用者執行緒。Serial是針對新生代的收集器，採用Copying演算法；而Serial Old是針對老生代的收集器，採用Mark-Compact演算法。優點是簡單高效，缺點是需要暫停使用者執行緒。
2. ParNew
Seral/Serial Old的多執行緒版本，使用多個執行緒進行垃圾收集。
3. Parallel Scavenge
新生代的並行收集器，回收期間不需要暫停其他執行緒，採用Copying演算法。該收集器與前兩個收集器不同，主要為了達到一個可控的吞吐量。
4. Parallel Old
Parallel Scavenge的老生代版本，採用Mark-Compact演算法和多執行緒。
5. CMS
Current Mark Sweep收集器是一種以最小回收時間停頓為目標的併發回收器，因而採用Mark-Sweep演算法。
6. G1
G1(Garbage First)收集器技術的前沿成果，是面向服務端的收集器，能充分利用CPU和多核環境。是一款並行與併發收集器，它能夠建立可預測的停頓時間模型。
總結一下：現在的回收思想是以分代為基礎，對於不同的代，對應實現最佳的演算法（不同業務場景會對應不同的最佳方案）。
以上內容算是我個人的一個學習總結，如果有不當之處，歡迎評論區之處。共同學習，共同進步。
尾聲
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