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好好捋一捋类加载和垃圾回收

Java 的类加载过程分为三个主要步骤：加载、链接、初始化。

首先是加载阶段：此阶段是Java将字节码数据从不同的数据源读取到JVM中，并映射为JVM认可的数据结构(Class 对象，我们可可看到java.lang.Class) ，我们的jar文件、class

加载阶段，我们可以自定义类加载器，去实现自己的类加载过程。第二阶段是链接，这是核心的步骤，简单说是把原始的类定义信息平滑地转化入JVM运行的过程中。这里可进一步细分为三个步骤:
验证：这是虚拟机安全的重要保障，JVM 需要核验字节信息是符合Java虚拟机规范的，验证阶段有可能触发更多class的加载。
准备：创建类或接口中的静态变量,并初始化静态变量的初始值。这里的初始化重点在于分配所需要的内存空间，不会进行赋值。赋值操作在 初始化 阶段。
解析：这部分自己暂时还没有特别的理解，等捋清了再来不上。

最后是 初始化 阶段 , 这一步开始执行静态字段赋值的动作，静态初始化块内的逻辑，编译器在编译阶段就已经把该执行的代码逻辑整理好了，这里需要注意的是：父类的初始化逻辑优先于子类的逻辑。

一直走到这，是类加载完毕，也是生成了我们对应的Class。但是请留意，这里还没有涉及到类的实例化，也就是说此时还没有开始new操作。

当执行new的时候，而过此类如果已经经历过加载，那么就会执行对应的实例化，比如分配内存，执行代码块，构造方法之类的（如果有父类要先对应执行这些内容）。最后将内存地址指向引用。

2、垃圾回收

其实这是一个老生常谈的话题。为啥还要再提，就是我和MDove聊天的过程中发现我们的理解都不够成体系。所以我们参考了很多文章重新把这相关的内容，捋一捋。

什么样的对象可以被回收？

我相信大家应该都明确“可达性分析”这个概念吧，就是一种用于标记对象是否能被回收的做法。我们先简单看一下几种能被回收的情况。我们先假设有一个被认定为GC Root的对象a=new A()，它内部引用了b =new B()，b内部又引用了c=new C()。

例子1

(1)c=new C();
(2)c=new C();//重新new了一个新的C对象。

复制代码

那么我们(1)过程中被new的对象就可以被回收（这里需要注意，当这个对象被标记俩次可回收时，才会回收）

例子2

(1)c=new C();
(2)c=null;
复制代码

此时我们(1)过程中new的对象也可以被回收

例子3

此外所有方法内有局部变量引用的，新new出来对象，在方法结束后都会被回收。

3、常见垃圾回收算法

这里特别以英文命名，因为翻译大家并没有一个统一的叫法。所以就一英文为主吧。

Mark-Sweep（标记-清除算法）：思想简单粗暴：标记阶段标记出所有需要回收的对象，清除阶段回收被标记的对象所占用的空间。但是问题也很直接，会造成内存碎片，到来的后果就是明明空间够，但是申请不出来内存（OOM），就是因为碎片的原因，没办法申请对应大小的连续内存了。

Copying（复制算法）: 为了应对Mark-Sweep的缺点，应运而生了Copying，它的思想按内存容量大小，将内存划分为两块相同的内存。每次只使用其中一块，当这一块内存满了之后，将还活着的对象复制到另一块内存上，并且把可回收的内存回收掉，以此来保证当前使用的内存是连续的。但是缺点也很直接，那就是把可以使用的内存砍了一半。而且如果存活对象较多，复制起来速度会比较的慢。

Mark-Compact（标记-整理算法）: 此算法是结合了上述俩种算法的综合。标记阶段和Mark-Sweep类似，标记后并非直接清除，还是将存活对象一项内存的一端，清掉其他内容，那么这样就可以就解决Mark-Sweep中的碎片问题，而且没有Copying中的内存分块。但是频繁的移动，对速度要求会比较的高。

Generational Collection（分代）:

以下只是大概说一个笼统的思路，因为对应不同的分代情况，不同的垃圾回收器会有自己的算法实现。

综合以上的想法，出现了比较被广泛接受的算法思路。也就是我们常提的按对象的生老病死的比例分块（Copying的思想），认可度比较高的做法：将新生代划分为一块较大的Eden空间和两个较小的Survivor空间(From Survivor, To Survivor)，分别对应8:1:1，老年代另算。正常使用时会使用新生代的Eden和From Survivor空间，如果new对象时，空间不足，触发一次GC。GC后，Eden和From Survivor区的存活对象会被挪到To Survivor，然后将Eden和From Survivor进行清理。如果To Survivor无法足够存储某个对象，则将这个对象存储到老生代。之后就可以正常再使用Eden和To Survivor了。当对象在Survivor区经历一次GC后，其年龄就会+1。年龄达到一定程度（可以配置）后会被移到老生代中。