面向对象详解和JVM底层内存分析
面向过程和面向对象的区别
面向过程和面向对象都是对软甲分析、设计和开发的一种思想它指导着人们以不同的方式去分析、设计和开发软件
C语言是一种典型的面向过程语言，Java是一种典型的面向对象语言
面向过程适合简单、不需要协作的事务，重点关注如何执行，面向过程时，我们首先思考“怎么按步骤实现”并将步骤对应成方法，一步一步，最终完成，适合简单任务，不需要过多协作的情况下
面共享对象思想更契合人的思维方式，我们首先思考的是“怎么设计这个事物”
面向对象和面向过程思想的总结
都是解决问题的思维凡是，都是代码组织的方式
面向过程是一种“执行者思维”，解决简单问题可以使用面向过程
面向对象是一种“设计者思维”，解决复杂、需要协作的问题可以使用面向对象
面向对象离不开面向过程
宏观上：通过面向对象进行整体设计
微观上：执行和处理数据，仍热是面向过程
类和对象的详解
类可以看作是一个模板或者图纸，系统根据类的定义来造出对象
类：叫做class 对象：叫做Object instance
类可以看作是一类对象的模板，对象可以看作该类的一个具体实例
类是用于描述同一类型的对象的一个抽象概念，类中定义了这一类对象所应具有的共同的书香方法
类的定义
对于一个类来说有三种成员：属性（field）、方法（method）、构造器（constructor）
构造方法（构造器constructor）详解
构造器用于对象的初始化，而不是创建对象
创建对象的四个步骤
1、分配对象空间，并将对象成员变量初始化为0或null
2、执行属性值的显式初始化
3、执行构造方法
4、返回对象的地址给相关的变量
构造器的声明格式：
1 | [修饰符] 类名(形参列表){ |
构造器的4个要点：
1、构造器通过new关键字调用
2、构造器哦虽然有返回值，但是不能定义返回值类型（返回值的类型肯定是本类），不能在构造器里使用return返回某个值
3、如果我们没有定义构造器，则编译器回自动定义一个无参的构造方法，如果已定义则编译器不会自动添加
4、构造器的方法名必须和类名一致！
构造方法的重载
构造方法也是方法，与普通方法一样，构造方法也可以重载
JVM虚拟机内存模型概念
虚拟机的内存可以分为三个区域：栈（stack）、堆（heap）、方法区（method area）
虚拟机栈（简称：栈）的特点如下：
1、栈描述的是方法执行的内存模型，每个方法被调用都会创建一个栈帧（存储局部变量、操作数、方法出口等）
2、JVM为每个线程创建了一个栈，用于存放该线程执行方法的信息（实际参数、局部变量等）
3、栈属于线程私有，不能实现线程间的共享！
4、栈的存储特性是”先进后出，后进先出“
5、栈是由西永自动分配，速度快！栈是一个连续的内存空间！
堆的特点如下：
1、堆用于存储创建好的对下个和数组（数组也是对象）
2、JVM只有一个堆，被所有线程共享
3、堆是一个不连续的内存空间，分配灵活，速度慢！
4、堆被所有的线程共享，在堆上的区域，会被垃圾回收器做进一步划分，如新生代、老年代的划分
方法区（也是堆）的特点如下：
1、方法区是Java虚拟机规范，可以有不同的实现
JDK7以前是“永久代”
JDK7部分去除“永久代”，静态变量、字符串常量池都挪到了堆内存中
JDK8是“元数据空间”和堆结合起来
2、JVM只有一个方法区，被所有线程共享
3、方法区实际也是堆，只是用于存储类、常量相关的信息
4、用来存放程序中永远是不变或唯一的内容（类信息、静态变量、字符串常量等）
5、常量池主要存放常量：如文本字符串、final常量值
参数传值机制
Java中，方法中所有参数都是“值传递”，也就是“传递的是值的副本”，我们得到的是“原参数的复印件，而不是原件”
基本数据类型参数的传值传递的是值的副本，副本不会影响原件
引用数据类型参数的传值传递的是值的副本，但是引用类型指的是“对象的地址”，因此，副本和原参数都指向了同一个“地址”，改变“副本指向地址对象的值，也意味着原参数指向对象的值也发生了改变”
垃圾回收机制（Garbage Collection）
Java引入了垃圾回收机制，令C++程序员最头疼的内存管理问题迎刃而解，Java程序员可以将更多的精力放到业务逻辑上而不是内存管理工作上，大大大提高了开发效率
垃圾回收原理和算法
内存管理：
1、Java的内存管理很大程度就是：堆中对象的管理，其中包括对象空间的分配和释放
2、对象空间的分配：使用new关键字创建对象即可
3、对象空间的释放：将对象赋值null即可
垃圾回收过程
任何一种垃圾回收算法一般要做两件基本事情：
1、发现无用的对象
2、回收无用对象占用的内存空间。
垃圾回收机制保证可以将“无用的对象”进行回收。
无用的对象指的就是没有任何变量引用该对象。Java的垃圾回收器通过相关算法发现无用对象，并进行清除和整理
垃圾回收原理和算法
引用计数法
堆中的每个对象都对应一个引用计数器，当有引用指向这个对象时，引用计数器加1，而当指向该对象的引用失效时（引用变为null），引用计数器减1，最后如果该对象的引用计数器的值为0时，则Java垃圾回收器回认为该对象时无用对象并对其进行回收。优点是算法简单，缺点是“循环引用的无用对象”无法识别
引用可达法（根搜索算法）
程序把所有的引用关系看作一张图从一个节点GC ROOT开始，寻找对应的引用节点，找到这个节点以后，继续寻找这个节点的引用节点，当所有的引用节点寻找完毕之后，剩余的节点则被认为时没有被引用到的节点，即无用的节点
内存管理-堆模型-分代机制（年轻代，年老代，永久代）
分代垃圾回收机制，是基于这样一个事实：不同的对象的生命周期是不一样的。因此，不同生命周期的对象可以采取不同的回收算法，以便提高回收效率。我们将对象分为三种状态：年轻代、年老代、永久代。同时，将处于不同状态的对象放到堆中不同的区域。
年轻代
所有新生成的对象首先都是放在Eden区。年轻代的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象，对应的是Minor GC，每次 Minor GC 会清理年轻代的内存，算法采用效率较高的复制算法，频繁的操作，但是会浪费内存空间。当“年轻代”区域存放满对象后，就将对象存放到年老代区域。
年老代
在年轻代中经历了N(默认15)次垃圾回收后仍然存活的对象，就会被放到年老代中。因此，可以认为年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象。年老代对象越来越多，我们就需要启动Major GC和Full GC(全量回收)，来一次大扫除，全面清理年轻代区域和年老代区域。
永久代
用于存放静态文件，如Java类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响。JDK7以前就是“方法区”的一种实现。JDK8以后已经没有“永久代”了，使用metaspace元数据空间和堆替代
Minor GC:
用于清理年轻代区域。Eden区满了就会触发一次Minor GC。清理无用对象，将有用对象复制到“Survivor1”、“Survivor2”区中。
Major GC：
用于清理年老代区域。
Full GC：
用于清理年轻代、年老代区域。 成本较高，会对系统性能产生影响。
JVM调优和Full GC
在对JVM调优的过程中，很大一部分工作就是对于Full GC的调节。有如下原因可能导致Full GC：
1、年老代（Tenured）被写满
2、永久代（Perm）被写满
3、System.gc()被显式调用
4、上一次GC之后Heap的各域分配策略动态变化
内存泄漏-垃圾回收机制总结
开发中容易造成内存泄漏的操作
内存泄漏：
指堆内存由于某种原因程序未释放，造成内存浪费，导致运行速度减慢甚至系统崩溃
如下四种情况时最容易造成内存泄漏的场景，开发时注意：
1、创建大量无用对象
比如大量拼接字符串时，使用了String而不是StringBuilder
2、静态集合类的使用
像HashMap、Vector、List等的使用最容易出现内存泄漏
3、各种连接对象（IO流对象、数据库连接对象、网络连接对象）未关闭
IO流对象、数据库连接对象、网络连接对象等连接对象属于物理连接，和硬盘或者网络连接，不使用的时候一定要关闭
4、监听器的使用不当
释放对象时，没有删除相应的监听器
其他要点
1、程序员无权调用垃圾回收器
2、程序员可以调用System.gc()，该方法只是通知JVM，并不是运行垃圾回收器。尽量少用，会申请启动Full GC，成本高，影响系统性能
3、Object对象的finalice方法，是Java提供给程序员用来释放对象或资源的方法，但是尽量少用