// 常量池中的信息，都会被加载到运行时常量池中， 这时 a b ab 都是常量池中的符号，还没有变为 java 字符串对象
    // ldc #2 会把 a 符号变为 "a" 字符串对象
    // ldc #3 会把 b 符号变为 "b" 字符串对象
    // ldc #4 会把 ab 符号变为 "ab" 字符串对象

    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "a"; // 懒惰的，用的时候才放入串池中
        String s2 = "b";
        String s3 = "ab";
        String s4 = s1 + s2; // new StringBuilder().append("a").append("b").toString()  new String("ab") 放入堆中
        String s5 = "a" + "b";  // javac 在编译期间的优化，结果已经在编译期确定为ab

        System.out.println(s4 == s5); // 返回false
        System.out.println(s3 == s5); // 返回true
    }

特性

• 常量池中的字符串仅是符号，第一次用到时才变为对象

• 利用串池的机制，来避免重复创建字符串对象

• 字符串变量拼接的原理是 StringBuilder （1.8）

• 字符串常量拼接的原理是编译期优化

• 可以使用 intern （jdk1.8以后）方法，主动将串池中还没有的字符串对象放入串池

StringTable位置

Jdk1.7以后将StringTable放入，堆内存中。

StingTable的垃圾回收

当StringTable数量过多时，会发生垃圾回收。

StringTable性能调优

StringTable底层是一个hash table ，调优StringTable实际上就是调整它的buckets大小。

• 调整 -XX:StringTableSize=桶个数
• 考虑将字符串对象入池

直接内存

直接内存属于系统内存。

• 常见于 NIO 操作时，用于数据缓冲区

• 分配回收成本较高，但读写性能高

• 不受 JVM 内存回收管理

直接内存使用原理：

直接内存-内存释放

java中拿到Unsafe对象，调用系统分配内直接存，和释放直接内存分配功能。

垃圾回收

如何判断对象是垃圾

引用计数法

给对象增加一个计数器，当有引用它时，计数器就加一，当引用失效时，计数器就减一；

JVM并没有采用这种方式来判断对象是否已死

原因：循环引用会导致引用计数法失效，循环引用就是A类中一个属性引用了B类对象，B类中一个属性引用了A类对象，这样一来，就算你把A类和B类的实例对象引用置为null，它们还是不会被回收；

可达性分析

ava则是用了这种方法来判断是否需要回收对象；

此算法的核心思想为 : 通过一系列称为"GC Roots"的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索走过的路径称之为"引用链"，当一个对象到GC Roots没有任何的引用链相连时(从GC Roots到这个对象不可达)时，证明此对象是不可用的；

四种引用

1. 强引用

   如：

   Object object= new Object();
   

   这种方式就是强引用，强引用在任何时候都不会被jvm回收，即使抛出OutOfMemoryError。

2. 软引用（SoftReference）

   如：

   Object object= new Object();
   SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(object);
   Object result = softReference.get();
   

   通过SoftReference的get方法来获取对象。软引用，在jvm内存不足的情况下会被回收。

3. 弱引用（WeakReference）

   如：

   Object object= new Object();
   WeakReference<Object> weakReference= new WeakReference<>(object);
   Object result = weakReference.get();
   

   通过WeakReference的get方法来获取对象。在gc的时候就会被回收，不管内存是否充足。

4. 虚引用（PhantomReference）

   如：

   Object object= new Object();
   ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
   PhantomReference pr = new PhantomReference(object, queue);
   

   虚引用和没有引用是一样的，需要和队列(ReferenceQueue)联合使用。当jvm扫描到虚引用的对象时，会先将此对象放入关联的队列中，因此我们可以通过判断队列中是否存这个对象，来进行回收前的一些处理。

5. 终结器引用（FinalReference）

   无需手动编码，但其内部配合引用队列使用，在垃圾回收时，终结器引用入队（被引用对象暂时没有被回收），再由 Finalizer 线程通过终结器引用找到被引用对象并调用它的 fifinalize方法，第二次 GC 时才能回收被引用对象

垃圾回收算法

标记清除法

这是最基础的垃圾回收算法，之所以说它是最基础的是因为它最容易实现，思想也是最简单的。标记-清除算法分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。标记阶段的任务是标记出所有需要被回收的对象，清除阶段就是回收被标记的对象所占用的空间。具体过程如下图所示：

优点：速度快

缺点：容易产生内存碎片

标记整理

为了解决Copying算法的缺陷，充分利用内存空间，提出了Mark-Compact算法。该算法标记阶段和Mark-Sweep一样，但是在完成标记之后，它不是直接清理可回收对象，而是将存活对象都向一端移动，然后清理掉端边界以外的内存。具体过程如下图所示：

优点：没有内存碎片

缺点：标记整理，会移动数据，改变了引用了地址，涉及复杂修改，速度慢

复制算法

为了解决Mark-Sweep算法的缺陷，Copying算法就被提了出来。它将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用的内存空间一次清理掉，这样一来就不容易出现内存碎片的问题。具体过程如下图所示：

优点：不会产生垃圾碎片

缺点：占用双倍空间

分代垃圾回收

当前商业虚拟机的垃圾收集都采用“分代收集”（Generational Collection）算法，根据对象存活周期的不同将内存划分为几块并采用不用的垃圾收集算法。

一般是把 Java 堆分为新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。在新生代中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。而老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用“标记—清理”或者“标记—整理”算法来进行回收。

• 对象首先分配在伊甸园区域

• 新生代空间不足时，触发 minor gc，伊甸园和 from 存活的对象使用 copy 复制到 to 中，存活的对象年龄加 1并且交换 from to

• minor gc 会引发 stop the world，暂停其它用户的线程，等垃圾回收结束，用户线程才恢复运行

• 当对象寿命超过阈值时，会晋升至老年代，最大寿命是15（4bit）

• 当老年代空间不足，会先尝试触发 minor gc，如果之后空间仍不足，那么触发 full gc，STW的时间更长

相关参数

垃圾回收器

Serial（串行垃圾回收器）

它为单线程环境设计且只使用一个线程进行垃圾回收，会暂停所有的用户线程（“stop the world”），所以不适合服务器环境。

设置命令：

-XX:+UseSerialGC = Serial + SerialOld

-XX:+UseParallelGC ~ -XX:+UseParallelOldGC
# 动态调整eden区和survivor区
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy
# 调整垃圾回收时间大小比例
-XX:GCTimeRatio=ratio
# 调整垃圾回收时间吞吐量
-XX:MaxGCPauseMillis=ms
# 设置线程数
-XX:ParallelGCThreads=n  

-XX:+UseConcMarkSweepGC ~ -XX:+UseParNewGC ~ SerialOld 
# 设置并行的线程数
-XX:ParallelGCThreads=n ~ -XX:ConcGCThreads=threads 
# 控制何时cms垃圾回收
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=percent 
# 重新标记前对新生代进行垃圾回收
-XX:+CMSScavengeBeforeRemark

-XX:+UseG1GC 
-XX:G1HeapRegionSize=size 
-XX:MaxGCPauseMillis=time

java -XX:+PrintFlagsFinal -version |grep "GC"