作者：請叫我紅領巾，轉載請註明出處http://www.cnblogs.com/xxzhuang/p/7453746.html，簡書地址：http://www.jianshu.com/p/b963b3c0ad53 一.寫在前面 首先，本篇文章並沒有涉及原理，而是在筆者擼了《深入理解Java虛擬機》好 ...
作者：請叫我紅領巾，轉載請註明出處http://www.cnblogs.com/xxzhuang/p/7453746.html，簡書地址：http://www.jianshu.com/p/b963b3c0ad53
一.寫在前面
首先，本篇文章並沒有涉及原理，而是在筆者擼了《深入理解Java虛擬機》好幾遍的基礎上講解自己的經驗，從一個新手到現在明白JVM是個什麼玩意，怎麼去理解和明白，講解這樣一個經驗而已。這篇文章並對JVM並沒有挖掘得很深，在下目前也沒有這個能力（筆者目前只是一個正在找工作的大四狗罷了），只是儘量以通熟易懂的方式，讓讀者理解JVM是個什麼玩意。下麵開始我的講解。
二.誰說人神不得相愛——Java的跨平臺
理解Java的跨平臺特性，是對JVM最直觀的認識。所謂的“一次編譯，到處運行”，為什麼C／C++ 卻不能實現呢？這一類語言直接使用物理硬體(或者說操作系統的記憶體模型)，那麼不同系統之間的記憶體模型是不同的，比如說Linux和Window，這就意味，在Window編譯好的代碼，卻不能在Linux上運行。《深入理解Java虛擬機》記錄說，Java虛擬機規範中試圖定義一種Java記憶體模型(JMM)來屏蔽掉各種硬體和操作系統的記憶體訪問差異，以實現讓Java程式在各種平臺上都能達到一致性的併發效果。舉個現實的例子，一個只會聽說中文的人，要如何和一個只會聽說英文的人交流，在Java的世界里，採用的方式即是給兩邊的人各配一名翻譯官（JVM），所以，這就是為什麼JVM要有window版本，也要有Linux版本。
眾所周知，Java的程式編譯的最終樣子是.class文件，不同虛擬機的對每一個.class文件的翻譯結果都是一致的。而對於C／C++而言，編譯生成的是純二進位的機器指令，是直接面對電腦系統的記憶體，但是，java程式的編譯結果是面向JVM，是要交付給JVM，讓他再做進一步處理從而讓電腦識別運行，這就是所謂的“屏蔽掉各種硬體和操作系統的記憶體訪問差異”。這裡的特點又和麵向對象推崇的面向介面有著不可描述的關係，我只需要有這麼個規範，不需要去知道接觸你的底層原理實現。
三.活在夢裡的真實——虛擬機
JVM，全稱Java Virtual Machine，英文為Java虛擬機，簡單的探討一下虛擬機這三個字，對後面的學習也是挺舒服的。百度百科描述說，“虛擬機（Virtual Machine）指通過軟體模擬的具有完整硬體系統功能的、運行在一個完全隔離環境中的完整電腦系統”，但是虛擬機本質還是該電腦系統的一個進程，可以類比香港澳門具有高度自治，但本質上他們還是屬於中國的。為了方便描述，我們把整個電腦當成一幢大樓，而虛擬機則是某一個樓層。大樓劃分了一個區域給一個樓層，讓這個樓層自己管理自己，也就對應著，電腦劃分了一個記憶體給JVM，讓JVM自己管理自己。下麵這張圖是筆者的阿裡雲伺服器上的記憶體使用情況，可以看到JVM足足占用了接近500M的記憶體。那麼問題來了，JVM要這麼多的記憶體乾什麼，這裡面又是怎麼劃分？
四.你來到我的世界里——記憶體
在現階段無論什麼編程語言，都是由人類設計發明的，編程語言對於人類來講，是方便自己實現目的的工具之一，所以，編程語言看似是全新的東西，但是這裡面處處都可以看見人類思想的影子，都可以從現實中找到相似的例子。
接著上面的例子，JVM是作為某一個樓層，單獨占有了一大塊區域（記憶體）。這個樓層中，有主廳，客廳，客房，這四個之間的區別之一就行，主廳和客廳是公有的，而主房和客房是私有的，這裡對應到JVM層次上即是，有某幾塊記憶體，是無論是誰訪問，有多少人（線程）訪問，這些共有區域都可以為他們服務，而客房，私有區域，假定我們這個樓層比較牛逼，來了多少個客人，就會單獨為他們建造每一件客房，每個客人都有自己私有區域，A客人是進不了B客人的房間。
對應的JVM的層次，即是JVM運行時數據區域劃分為兩大塊，線程隔離的區域和線程共用的區域。我們可以簡單的理解為，每個客人即是一條線程。具體對應的區域又是如何劃分的，又有什麼作用，這裡只能從概念上理解和記憶了，傳送門在此輕鬆認識JVM運行時數據區域
五.離開我，卻沒有帶走你的痕跡——什麼是垃圾
回想起小時候，很多小伙伴都會一起結伴過來我家玩耍，雖然大家玩得很開心，等到了時間點之後，他們就拍拍屁股走人，留下我家裡一片狼藉，這個時候如果我不收拾一下垃圾的話，我老媽估計就要來拍拍我的屁股了。客人（線程）同樣如此，我來過你的世界，總會留下屬於我的痕跡，是不是垃圾，就要看你自己如何判定了。這裡就引出另一個問題，我怎麼判斷是哪個才是垃圾，哪個不是垃圾，只不過是玩耍的時候，我或者小伙伴隨手把老媽的戒指扔到地上而已。站在人類的視角上看，一眼就知道哪個是垃圾，哪個不是垃圾，但是電腦可不是這樣，電腦有些時候確實不如人類，明明人類一眼或者幾秒能完成的事情，要讓電腦同樣能夠完成對應的功能的話，需要付出千萬倍的代價才能夠實現。
筆者的老媽在家裡收拾垃圾的時候，為了確保扔掉的東西是垃圾，她會將這個東西，一個一個問家裡的每個人，這個東西是不是你的，你還要不要，當沒有一個人承認說這個東西是屬於他的時候，老媽就將這個東西視為垃圾，當有人說這個不是垃圾，是他的寶貝的時候，我老媽就這個東西標記一下。JVM採用的是類似的做法，每個對象到GC ROOT都有一定的聯繫和路徑可達，當某個對象，對於GC ROOT不可達（即沒有人說這個東西是屬於他的）的對象，JVM則判定為垃圾。JVM里稱此行為是可達性分析。
finalize的作用：假設一個本子已經被老媽認定為垃圾了，但老媽在扔掉垃圾的時候必須先經過一個程式，即finalize，假如在這個程式過程中，我突然想起這個本子對我還是有用的，那麼這個本子就不會被認定為垃圾，從而繼續保留在記憶體中。
六. 我要怎樣忘了你是誰——垃圾回收演算法
知道什麼是垃圾，找到了垃圾的位置，接下來的問題是我要怎麼處理這個垃圾，即垃圾回收。我要怎樣忘了你是誰，關鍵是要怎麼字，這個動作是怎麼發生的。
標記清除：在這個樓層中，垃圾四處都有，甚至散亂在非垃圾之間或者周圍，即然我老媽已經給有用的東西做個標誌，那麼這就意味著我老媽只需要清除那些沒有標識的東西。標記清除的做法形象成就是我老媽拿著垃圾桶，從頭到尾，看到垃圾就把他扔到垃圾桶裡面。這種做法無疑是最簡單的，但是帶來的後果也是很明顯的，空間碎片太多。這裡的空間碎片又要做如何理解，每個物品（每個對象）都是需要占據著一定的的面積（即記憶體），他要站住腳跟嘛，但是如果空間碎片的太多，就會導致大的物品來臨的時候，區域（記憶體）不夠用，就會再次引發垃圾回收（意味著你打游戲的時候可能要停頓個幾秒）。再舉個現實中的例子，打包行李箱的時候，隨隨便便，散亂的放置東西，行李廂很容易被撐滿，這個時候你還想放一雙鞋進去，你會發現空間不夠用，只能把所以東西都倒出來，整整齊齊的，從上到下從左到右的放置物品。對於空間的利用率，整齊的做法比散亂無章的行為更來得高，這就引出了另外一個做法，標記整理演算法。
標記整理：你見過有誰掃地的時候，看到垃圾就直接把掃到掃帚了裡面，看到就掃。不存在的！人是有惰性的，所有總會找到更高效的做法，更習慣的做法是將垃圾掃到一起，再統一將其扔到垃圾桶中。
複製：這個演算法就有點奢侈了，不管這個記憶體里有多少垃圾，我老媽都統一將他們扔掉，然後重新再買一次那些我們還需要用的物品，俗稱複製。因此，如果存活對象太多，這個演算法是不適合的（想想就知道了-.-）,其二，JVM裡面需要將可用記憶體分為兩半，一半供目前使用，一半供複製後的對象使用。
未完待續……
