从原理聊JVM（一）：染色标记和垃圾回收算法

JAVA的易用性使得开发者可以在不理解JVM的情况下编写代码，但对JVM的理解是程序员水平的分水岭。

JVM的运行时内存划分包括方法区、堆、虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器。

方法区存储类信息、常量和静态变量，JDK1.8之前为永久代，之后为元空间。

堆是线程共享的，主要存放对象实例和数组，内存不足时会抛出OutOfMemoryError。

虚拟机栈和本地方法栈是线程私有的，存储方法执行信息和Native方法信息。

对象的内存布局包括对象头、对象实例数据和对齐填充。

判断对象是否需要回收的方法有引用计数法和可达性算法。

GC Root包括本地变量引用、静态变量引用、常量引用和JNI引用。

OopMap用于快速找到GC Root，更新OopMap的时机称为安全点。

三色标记法用于可达性分析，标记过程可能出现不一致问题。

增量更新和原始快照是解决标记过程中不一致问题的两种方式。

分代模型基于对象的生命周期，将对象分为年轻代和年老代。

空间分配担保确保年老代有足够空间容纳新生代对象。

记忆集和卡表用于优化垃圾收集过程，减少扫描范围。

垃圾回收算法包括标记-清除、标记-复制和标记-整理。

标记-清除算法会产生内存碎片，标记-复制算法需要两倍内存空间。

标记-整理算法避免了碎片问题，适用于年老代的垃圾回收。

后续文章将深入介绍不同垃圾收集器的运作流程和原理。