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内存知识

内存(memory) 主要用来存储系统和应用程序的指令，数据，缓存等。是cpu与其他设备沟通的枢纽，配合cpu工作，协调cpu处理速度

处理流程：

• 硬盘数据、外设数据、网络传输数据先进入内存处理后==》再进入cpu进行计算

内存的组成部分： 内存地址 + 存储单元

内存地址与存储单元的关系，类似于门牌号与房子，通过门牌号找到你家庭地址(内存地址)，房子能装人和各种家居物品(存储单元)

存储单元中，就是用于真正存储内容，而不同的数据类型，存储单元大小不一样，int，float，string。列表，数组，链表 map 等不同的数据结构算法复杂度也是不一样的

需要注意的点

• 当我们打开一个软件系统会分配虚拟内存，物理内存。cpu会读取虚拟内存，虚拟内存里面会记录该程序所需要的物理内存信息（如代码信息，数据地址等）
• 当应用程序启动时，系统不会把所有的数据加到内存里
• 当应用程序启动时，会产生一个内存配置信息，通知系统并申请内存空间。如：在一个8g的内存中，部署了一个项目，配置内存为1个g，那么就会从内存空间里面申请1个g的空间使用，不会使用超过1g的空间，会在分配的内存中不断的回收使用。

内存中的数据结构

数组 ： 因为有下标，查询快、增删慢

链表 ：由一群结点组成顺序的数据结构。在最简单的情况下，每个结点由一个数据和一个指向下一个结点的指针（内存地址）而组成

二叉树 ：一种特殊的链表，在插入数据时，数据进行比较，比数据小的在左边，比数据大的插入在右边；在查找数据时，比数据大的，我就去右边找，比数据小，我就去左边找，这个时候，IO就比链表要少很多

内存中的数据类型

栈：存储的数据比较小，比如存储Java中的某个变量。先进后出 LIFO ,压入 push ，弹出 pop 弹出我们最后一个数据

队列：先进先出(FIFO) First In First Out ，如MQ 队列

堆heap： 存储的数据比较复杂，通常是一个可以被看做一棵树的数组对象，可以用于存储代码中的 对象

内存的使用

一个程序运行时，需要分配一块内存空间，这个内存空间中至少会包含一块堆区和一块栈区域

栈：存放代码中的局部变量，因变量有一定的作用域（如 java中的作用域 public private static final），离开作用域，空间就会被释放，所以，它的更新速度快，生命周期短

堆：存储数组和对象，new出来的对象都是存放在堆中，如果数据消失后，实体类也不会马上释放

jvm堆的体系构造 ：新生代，老年代，永久代（jdk1.8以后称其为 元空间）

• 新生代：是类的诞生、成长、消亡的区域，朝生暮死的对象
• 老年代：经历多次被GC 依然存活的对象会进入老年代；连接池的对象一般会进入老年代，常驻内存的内存缓存一般也会进入老年代；
• 永久代：永久存储一个常驻内存区域， 存放类信息，常量，静态变量

jvm虚拟机：

程序计数器： 记录持续执行字节码的行号指示器

虚拟机栈：记录Java 方法执行的内存模型 每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。常见错误：

• StackOverflowError: 线程请求的栈深度大于虚拟机运行的最大深度 通俗理解为： 内存的资源不及时释放，一直占用，导致可用的内存资源越来越少。（内存不够用）
• OutOfMemorvError: 栈在动态扩展时，无法申请到足够的内存空间 通俗理解为：内存泄漏持续到一定时间，可用的空间就会越来越少，下一次程序需要申请比较大的空间时，发现，申请空间不足，已经超过最大可用空间，内存溢出会日志中展示，也可以使用监控工具分析如：jmap，arthas （内存不释放）

方法区：共享内存区域，用于存储已被虚拟机加载的数据

GC

YGC:Young Generation Minor GC 针对新生代的Eden区进行资源回收

FGC:Major GC 针对的区域同时包含新生代和年老代

在系统进行资源回收的时候，都会出现卡顿，YGC的卡断时间会比较短，FGC卡顿的时间会比较长

性能测试中，就对于gc是要关注的点有以下：

• 如果 新生代资源分配过多，那么，老年代这变就要少， 老年代的空间，我可能就要经常的进行FGC， FGC频率高了，那么累计的gc的时间就长，导致性能比较差
• 如果 新生代分配的资源少了，那么老年代就分配多些，我的新生代的资源回收频率YGC就要高， 那么累计的ygc的时间也可能长，导致的性能也可能较差

gc回收机制

• 引用 计数法，可达性算法 来判断程序是否已使用完毕。
• 垃圾回收算法 （新生代-复制算法 清理Eden，将存活的复制到survi vor1），老年代-标记算法（先标记，在进行清理 类似于win系统删除文件后会进入回收站，磁盘空间不会变大，只有清理掉回收站才会增加空间）

gc回收的时间

• 分配的空间不足时
• 定时回收

内存资源回收

资源回收只存在于 堆 中，本地方法栈，程序计数器，虚拟机栈 这些不需要进行资源回收

JAVA 的内存回收机制，内存空间中垃圾回收的工作由垃圾回收器 (GarbageCollector,GC) 完成的，它的核心思想是: 对虚拟机可用内存空间，即堆空间中的对象进行识别，如果对象正在被引用，那么称其为存活对象，反之，如果对象不再被引用，则为垃圾对象，可以回收其占据的空间，用于再分配。

jvm虚拟机参数

-XX:SurivivorRatio=8 eden空间、from空间、to空间的比例 8:1:1

XX:MaxMetaspaceSize 是jdk1.8 以后的名称，1,7不能使用

查看内存的命令：

free-h，top 按改变单位