摘录自《深入理解Java虚拟机》 第二版 周志明
- 以下内容都是我对书籍内容的个人理解，可能存在错误，若要深入学习，建议翻看原书籍
简述
GC，即Garbage Collection，垃圾回收机制，协助程序员自动管理内存，通常作为一个单独的低优先级的线程运行，因为内存空间有限，需要将无用的资源进行回收，防止内存泄漏
四种引用状态：
| 类型 | 描述 | Java类 |
|---|---|---|
| 强引用 | 只要强引用还存在，GC宁可抛出OutOfMemoryError也不会回收对象 | Object obj=new Object()就是强引用 |
| 软引用 | 有用但非必须的对象，在系统将要发生内存溢出异常之前，会将这些对象列进回收范围进行二次回收 | SoftReference |
| 弱引用 | 非必需对象，只能存活到下一次垃圾回收之前，GC开始回收内存时，无论内存是否足够，弱引用对象都会被回收 | WeakReference |
| 虚引用 | 设置虚引用的唯一目的就是希望垃圾收集时收到系统通知 | PhantomReference |
垃圾分析算法
| 算法 | 描述 | 运用 |
|---|---|---|
| 引用计数算法 | 每当有一个地方引用该对象，则计数器+1，当引用失效时，计数器-1，当计数器为0时，便意味着该对象不再被引用，此时GC将对该对象进行回收 | Redis(难以解决对象之间相互引用的问题，所以Java并没有用) |
| 可达性分析法 | 通过一系列”GC Roots”的对象为起始点，从这些节点向下搜索，搜索所经过的路径称为引用链，当一个对象无法到达GC Root时，此时GC将回收该对象占用的内存 | Java |
GCRoots对象:
- 虚拟机栈（栈帧中局部变量表）中引用的对象
- 方法区中类静态变量引用的对象
- 方法区中常量引用的对象
- 本地方法栈中JNI引用的对象
垃圾收集算法
- 标记-清除算法（Mark-Sweep）：分为“标记”和“清除”两个阶段，首先标记出需要回收的对象，标记完成后完成统一回收。缺点明显，效率低，标记清除后产生大量不连续的内存空间，当程序运行时需要为一个较大的对象分配内存时，无法找到足够的连续空间，会不得不提前触发下一次垃圾收集动作
- 复制算法(Copying)：将可用内存分为两块，每次只使用其中一块，当一块内存用完了，就将还存活着的对象复制到另一块内存上，然后再把原先的内存全部进行回收。缺点明显，内存缩小为原来的一半，如果原先内存存在大量存活对象，复制这部分对象到新内存中消耗大量时间
- 标记整理算法(Mark-Compact)：让所有存活对象都向一端移动，然后直接清理掉边界以外的内存
-
分代收集算法（商用虚拟机）：
A）新生代（采用复制算法）：
① 新生代中的绝大多数对象生命周期非常短，存活率极低，所以很适合复制算法，但是50%-50%分太浪费，一般将新生代分为Eden(80%，Eden是连续的存储空间，因此分配内存极快)、Survivor(10%) from、Survivor to(10%)三部分,其中Survivor总有一个区域(10%)是空白的，Survivor另一区域存放从上一次Minor GC中幸存的对象。当Minor GC触发，仍然存活的对象被复制到空白区域，然后清空这两部分(90%)的内存；
②当对象在Survivor区躲过一次GC后，年龄+1,默认当年龄满15时，对象便会被转移到年老代中
③如果空白空间无法存放仍然存活的对象，此时使用内存分配担保机制，将新生代存活的对象复制到年老代，同时对于创建大对象时，如果新生代无足够空间，也直接在年老代中分配内存；
B） 年老代(采用标记-整理算法)：
①年老代的对象一般生命周期较长，存活率较高，所以适合标记-整理算法
②当新生代和年老代的内存空间不足，GC回收后仍然不足，且无法再扩展时，堆就会产生OutOfMemoryError异常
C） 永生代(采用标记-整理算法)：
①Sun HotSpot虚拟机称java虚拟内存中的方法区为永生代，是被各个线程共享的内存区域方法区的垃圾回收
②方法区主要回收废弃常量(没有任何一个变量引用该常量)和无用的类(满足三个条件：Ⅰ该类所有的实例都已经被回收；Ⅱ加载该类的ClassLoader已经被回收；Ⅲ该类对应的Class对象没有在任何地方被引用)
- 垃圾回收分类
①Minor GC:只针对新生代的GC,次数频繁，持续时间短
②Major GC/Full GC：针对所有分代区域，次数少，持续时间长