jvm概念和运行过程
jvm是java的虚拟机位于操作系统层之上，应用程序层之下，所以才具有跨平台能力，JAVA文件需要通过JVM转译成字节码或通过javac命令编译为.class文件后才能运行JAVA程序，运行时必须要有JRE（运行环境），JDK是开发包，其中包含有JRE。
jvm组成
JVM 结构主要分为三个部分：类加载器，运行时数据区，执行引擎
类加载器（Class Loader）：
类加载器负责将类文件加载到 JVM 中运行时数据区中的方法区/元空间。JVM 内置了三个主要的类加载器：
启动类加载器：负责加载 Java 核心类库，是 JVM 自带的类加载器，其中启动类加载器BootstrapClassLoader是native方法，C语言实现的
扩展类加载器：负责加载 JVM 扩展目录中的 JAR 文件。
应用程序类加载器：负责加载应用程序类路径（Classpath）上的类。
执行引擎（Execution Engine）：
执行引擎负责执行字节码。常见的执行引擎有两种：解释器，即时编译器
解释器：逐行解释执行字节码，执行效率较低。
即时编译器：将字节码一次性编译成本地机器码指令,生成可执行文件，执行效率更高。
运行时数据区（Runtime Data Area）：方法区，堆，栈，程序计数器
方法区/元空间
方法区/元空间/非堆区/堆外内存都是一个意思，主要存储类信息、类的静态变量，常量，运行时常量池，他是jdk8开始用来代替之前堆里的永久代，元空间使用的是本地内存，可以动态调整内存大小，避免永久代内存溢出问题，
方法区相关总结
1.类的信息以及类的静态变量和常量直接存储在方法区的，没有存储在常量池
2.类信息包括类的名称、访问修饰符、字段、方法、父类、接口等信息。
3.方法区信息是各个线程共享的。
4.方法区的大小决定了系统可以保存多少个类，如果系统定义了太多的类也会导致方法区溢出。关闭 JVM 就会释放这个区域的内存。
拓展
1.可以通过String类的intern()方法将字符串放入字符串常量池中。
2.字面量
int a=1; // 这个1便是字面量
String b="iloveu"; // iloveu便是字面量3.符号引用
定义：引用其他类的地址如：com.javabc.Quest就是符号引用
作用：由于在编译过程中并不知道每个类的地址，因为可能这个类还未加载，所以如果在一个类中引用了另一个类，被引用的类的全限定类名（com.javabc.Quest）会作为符号引用，在类加载完后用这个符号引用去获取它的内存地址
4.运行时常量池：是所有常量池的运行时表示形式，包括类常量池（主要存放字面量和符号引用）、方法常量池，字符串常量池等，
5.常量池作用：为了提高运行效率，减少内存的重复占用，并且为了方便JVM对程序的解释和执行。
堆：
一个JVM只有一个堆，用于存储对象实例。堆内存的大小可以通过参数调整，垃圾收集器扫描的主要区域就是中存储对象的实例，如果堆内存满了，并且垃圾收集器释放不了任何对象，就会OOM
jdk8后堆结构
jdk1.7及之前堆结构分为新生代（Eden，s0，s1），老年代，永久代，
jdk8后永久代被数据区中的元空间代替，就只有新生代（Eden，s0，s1）和老年代
新生代Eden：被创建的对象实例一开始都在Eden，Eden与S0，S1的默认比例是 8 ：1 : 1
新生代S0（from区）：如果某个对象活过了第一次垃圾收集，那么就会加入S0
新生代S1（To区）：GC收集垃圾的复制算法时，会复制S0存活的对象实例到S1，然后在清除整个S0
老年代：
对象每活过一次GC，年龄都会+1，一旦年龄达到了老年代的门槛（15次GC没被回收），就会加入老年代
当老年代满了之后，JVM就会出发FullGC，扫描整个堆进行垃圾回收，一般情况下只会进行轻量级GC，minor GC
拓展
永久代：
JDK8之前叫永久代，JDK8之后叫元空间，他们的区别就是元空间在直接内存中，不在JVM运行时内存中
JDK8后常量池转移到了元空间中
JDK1.7开始常量池已经在堆中了
主要存储JDK自身携带的class对象，interface元数据，运行时环境
当出现OOM时导出DUMP文件，Dump文件可以在项目路径下看到，后缀为.hprof使用工具分析
栈（先进后出）：
栈是先进后出的，并且是线程私有的，每个线程执行时都会创建一个栈，每个方法执行时都会在栈里创建一个栈帧，用来存储局部变量、方法调用和方法返回地址。
虚拟机栈：
虚拟机栈执行的是 java 方法，
本地方法栈：
本地方法栈执行的是 native 方法，是用其他语言（如 C、C++）编写的，通过 Java Native Interface（JNI）调用
栈相关问题：
1.如果当前线程栈中有方法递归调用或方法调用链过长，超过了栈的深度限制可能会抛出栈溢出 （StackOverFlowError）异常，
2.如果 Java 虚拟机栈容量可以动态扩展，当栈扩展时无法申请到足够的内存也会报OOM异常
2.虚拟机栈和本地方法栈都是栈，具有相同的特性，只是执行的方法类型不同
3.栈的大小可以在启动时固定，也可以动态地分配和扩展。
4.栈不存在垃圾回收问题，只要线程一结束该栈就释放，生命周期和线程一致。
程序计数器：
每个线程都有自己的程序计数器，用于记录当前线程正在执行的 Java 字节码指令的地址。他可以确保线程切换后能够继续执行原来的代码，也用于记录方法之间的跳转信息，例如方法调用和返回地址。
类加载过程
JVM 的类加载过程包括加载，验证、准备、解析和初始化五个阶段。
加载：
加载阶段是由类加载器将类的字节码文件（.class文件）从磁盘加载到内存中，
验证：
验证阶段主要保证安全问题。
主要验证文件格式是否符合Class格式规范，字节码中的（类、字段、方法）是否符合JVM规范，以及方法调用参数和返回类型是否正确，还有符号引用验证是否规范
准备：
准备阶段jvm会给类的静态变量分配内存并设置初始值（默认零值），静态变量会分配在方法区中。
解析：
符号引用是一种符号来描述所引用的目标，解析阶段将类、接口、字段和方法的符号引用解析为直接引用，是可以直接定位到目标的指针、句柄或偏移量，也就是和实际的内存地址关联起来。
初始化：
初始化阶段是对类的静态变量进行初始化，以及执行静态代码块。表示类准备好被使用了。
双亲委派
双亲委派是Java类加载机制中的一种机制，用于保证类的唯一性和安全性。确保在不同类加载器中加载的类不会互相冲突。避免恶意同名类的加载
过程：
当一个类加载器（称为子类加载器）需要加载一个类时，它首先不会自己尝试加载，而是将请求委托给其父加载器（称为父类加载器）去完成。
父类加载器也会按照相同的方式，首先委托给它的父加载器，以此类推，一直到顶层的启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）。
如果父加载器无法找到所需的类，子类加载器才会尝试加载。
垃圾回收算法：
JVM 自动管理垃圾回收，主要回收不再被引用的对象，释放内存空间。
复制算法 (新生代):
主要用于新生代的垃圾回收，因为生命周期较短，适合用复制算法来回收，将堆分为两个区域，每次只使用其中一个区域。垃圾回收时，将存活的对象复制到另一个区域，然后清空原区域。
新生代GC触发机制：当新生代满（Survivor 满不会引发 GC）时就会触发新生代GC（通过复制算法回收垃圾）
标记-整理算法 (一般是老年代):
主要用于老年代的垃圾回收。
在标记阶段，标记存活对象。然后将存活对象向一端移动，最后清除边界以外的内存，保持存活对象的连续性。
标记-清除算法 (一般是老年代):
这个算法是基本的垃圾回收算法，但不常用于新生代和老年代的垃圾回收。
在标记阶段，它会标记所有存活的对象。在清除阶段，它会清除所有未标记的对象。
老年代GC触发机制：一般在进行老年代GC 前都先进行了一次 新生代GC，使得有新生代的对象晋身入老年代，导致空间不够用时才触发。或者当空间不够分配给新创建的对象时也会触发老年代GC 进行垃圾回收
老年代的对象生命周期较长， MajorGC比较费时，所以也不会频繁执行，也可以通过手动调用System.gc()来触发。
JVM调优
堆内存调优：
-Xms: 设置堆的初始大小。
-Xmx: 设置堆的最大大小。
-XX:NewRatio: 设置新生代（Young Generation）与老年代（Old Generation）的大小比例。
-XX:MaxNewSize ：设置新生代的最大大小和。
-XX:MaxTenuringThreshold:设置升级到老年代的门槛次数
垃圾回收调优：
-XX:+UseSerialGC, -XX:+UseParallelGC, -XX:+UseConcMarkSweepGC, -XX:+UseG1GC: 选择不同的垃圾回收器。
-XX:SurvivorRatio: 设置新生代 Eden 区和 Survivor 区的比例。
-XX:MaxGCPauseMillis: 设置垃圾回收最大暂停时间目标。
栈和线程调优：
-Xss: 设置线程栈的大小。
-XX:ThreadStackSize: 设置线程栈大小的通用参数。
JIT 编译器调优：
-XX:+TieredCompilation: 启用分层编译。
-XX:CompileThreshold: 设置方法被 JIT 编译的调用次数阈值。
使用工具分析应用程序性能：
使用 Java 性能分析工具（如 VisualVM、JProfiler、YourKit）来分析应用程序的性能瓶颈和资源利用情况。
GC 日志与分析：
使用 -XX:+PrintGC、-XX:+PrintGCDetails 等参数打印 GC 日志，以便分析垃圾回收情况。
JVM，JRE，JDK的关系
