資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：抽時間重新讀了一遍深入理解一書。驗證確保文件的字節流中包含的信息符合當前虛擬機的要求，并且不會危害虛擬機自身的安全。可見性可見性是指當一個線程修改了共享變量的值，其他線程能夠立即得知這個修改。
抽時間重新讀了一遍《深入理解JVM》一書。以下為摘錄內容。
1 java內存區域java虛擬機運行時數據區
1.1 程序計數器是一塊較小的內存空間，可以看做是當前線程所執行的字節碼的行號指示器。每條線程都有一個獨立的程序計數器，各條線程之間計數器互不影響。
1.2 java虛擬機棧描述的是java方法執行的內存模型：每個方法在執行的同時都會創建一個棧幀用于存儲局部變量表、操作數棧、動態鏈接、方法出口等信息。
局部變量表存放了編譯器可知的各種基本數據類型、對象引用和returnAddress類型。
1.3 本地方法棧虛擬機棧為虛擬機執行java方法服務，二本地方法棧為虛擬機使用到的Native方法服務。
1.4 java堆被所有線程共享的一塊內存區域，在虛擬機啟動時創建。java堆是垃圾收集器管理的主要區域，因此很多時候也被叫做GC堆。
1.5 方法區各個線程共享的內存區域，用于存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯后的代碼等數據。
1.6 運行時常量池方法區的一部分。需要注意的是string的intern方法在jdk1.6前后的不同。jdk1.6之后常量池放到了堆中。
1.7 直接內存并不是虛擬機運行時數據區的一部分，也不是java虛擬機規范中國定義的內存區域。NIO引入的通道和緩沖區可以使用native函數庫直接分配對外內存。
2 垃圾收集器與內存分配策略 2.1 判斷對象是否存活的算法：引用計數算法：很難解決對象之間相互循環引用的問題
可達性分析算法：通過一系列GC Roots的對象作為起始點，從這些節點開始向下搜索，搜索所走過的路線稱為引用鏈，當一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連時，則證明此對象是不可用的。
2.2 垃圾收集算法標記-清除算法：效率低，空間碎片化
復制算法：運行簡單高效，代價高，降低了一半的使用率
標記-整理算法
分代收集：新生代用復制算法，老年代用標記整理算法
3 虛擬機類加載機制加載、驗證、準備、解析、初始化。
3.1 有且只有5種情況必須立即對類進行初始化1）遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic這4條指令字節碼時，如果類沒有進行過初始化，則需要先觸發其初始化。
2）使用java.lang.reflect包的方法對類進行反射調用的時候，如果類沒有進行過初始化，則需要先觸發其初始化。
3）當初始化一個類的時候，如果發現其父類還沒有進行過初始化，需要先觸發其父類的初始化。
4）當虛擬機啟動時，需要制定main，虛擬機會先初始化main類。
5）當使用jdk1.7的動態語言支持時，如果java.lang.invoke.MethodHandle實例最后的解析結果REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法句柄，并且這個方法句柄所對應的類沒有進行過初始化，則需要先觸發其初始化。
3.2 類加載的過程 3.2.1 加載1）通過一個類的全限定名來獲取定義此類的二進制字節流
2）將這個字節流所代表的靜態存儲結構轉換為方法區的運行時數據結構
3）在內存中生成一個代表這個類的java.lang.Class對象，作為方法區這個類的各種數據的訪問入口。
3.2.2 驗證確保Class文件的字節流中包含的信息符合當前虛擬機的要求，并且不會危害虛擬機自身的安全。
文件格式驗證——元數據驗證——字節碼驗證——符號引用驗證
3.2.3 準備正式為類變量分配內存并設置類變量初始值的階段，這些變量所使用的內存都將在方法區中進行分配。這時候進行內存分配的僅包括類變量（被static修飾的變量），二不包括實例變量。
3.2.4 解析解析階段是虛擬機將常量池內的符號引用替換為直接引用的過程。
類和接口的解析、字段解析、類方法解析、接口方法解析
3.2.5 初始化類初始化階段是類加載過程的最后一步。在準備階段，變量已經賦過一次系統要求的初始值，而在初始化階段，則根據程序員通過程序指定的主觀計劃去初始化類變量和其他資源，或者可以從另一個角度來表達：初始化階段是執行類構造器
硬件的效率與一致性
java內存模型（JMM）
線程、主內存、工作內存之間的交互關系
java內存模型規定了所有的變量都存儲在主內存中，每條線程有自己的工作內存，線程的工作內存中保存了被該線程使用到的變量的主內存副本拷貝，線程對變量的所有操作（讀取、賦值）都必須在工作內存中進行，而不能直接讀寫主內存中的變量。線程間變量值的傳遞均需要通過主內存來完成。
java內存模型時圍繞著在并發過程中如何處理原子性、可見性和有序性這三個特征來建立的。
原子性：通過read、load、assign、user、store、write操作來保證。通過lock和unlock也可以滿足。
可見性：可見性是指當一個線程修改了共享變量的值，其他線程能夠立即得知這個修改。Java內存模型是通過在變量修改后將新值同步回主內存，在變量讀取前從主內存刷新變量值這種依賴主內存作為傳遞媒介的方式來實現可見性的，無論普通變量還是volatile變量都是如此，普通變量與volatile變量的區別是，volatile的特殊規則保證了新值能夠立即同步到主內存，以及每次使用前立即從主內存刷新。volatile保證了多線程操作時變量的可見性，二普通變量不能保證這一點。（synchronized和final關鍵字）
有序性：volatile和synchronized保證線程之間操作的有序性，volatile本身就包含了禁止指令重排序的語義。
先行發生原則 保證了我們大多數情況下不用關心太多。
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