JVM内存回收机制简述

关于JVM的内存主要关注点在几个方面：

• 一、内存回收机制的基础：分代收集算法

• 二、堆内存回收------如何判断对象存活？

• 三、堆内存回收------如何回收对象？

• 四、非堆(none-head)内存------回收如何进行？

一、内存回收机制的基础：分代收集算法

该算法根据对象存活周期将内存划分为不同的几块。一般是把Java堆分为新生代和老年代，方法区算做永久代，这样就可以根据各个年代的特点分别采用最合适的收集算法。

• 新生代（占1/3堆空间）

默认创建的对象都是先放在新生代

• 老年代（占2/3堆空间）

当gc收集发生之后，若该对象没有没回收，并且达到了老年代的年龄，会移到老年代区域中

• 永久代

主要指JVM的方法区 , 存放了要加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息

二、堆内存回收------如何判断对象存活？

GC是通过对象是否存活来决定该堆内存是否进行回收，而判断对象是否存活主要有两种算法：

• 1、引用计数算法

引用计数的算法原理是给对象添加一个引用计数器，每被引用一次计数器加1，引用失效时减1，当计数器0后表示对象不再被引用，可以被回收了，引用计数法简单高效，但是存在对象之间循环引用问题，可能导致无法被GC回收，需要花很大精力去解决循环引用问题

• 2、可达性分析算法

可达性分析的算法原理是从对象根引用（堆栈、方法表的静态引用和常量引用区、本地方法栈）开始遍历搜索所有可到达对象，形成一个引用链，遍历的同时标记出可达对象和不可达对象，不可达对象表示没有任何引用存在，可以被GC回收

三、 堆内存回收------如何回收对象？

对于新生代的堆内存区，GC一般按照以下算法进行回收：

• 停止-复制算法(Stop-Copy)

将新生代内存按照8:1:1的比例分为一个eden区和两个survivor(survivor0,survivor1)区，回收时先将eden区存活对象复制到一个survivor0区，然后清空eden区，当这个survivor0区也存放满了时，则将eden区和survivor0区存活对象复制到另一个survivor1区，然后清空eden和这个survivor0区，此时survivor0区是空的，然后将survivor0区和survivor1区交换，即保持survivor1区为空， 如此往复，当survivor1区不足以存放 eden和survivor0的存活对象时，就将存活对象直接存放到老年代(这时我们可能回想，若是老年代也满了咋办，若是老年代也满了就会触发一次Full GC（也就是新生代、老年代都进行回收），若是内存还不够则会抛出OutOfMemory。

这种算法对于存活率较低的对象回收有着非常高的效率，而且不会形成内存碎片，但是会浪费一定的内存空间，适合对象存活率较低的新生代使用，如果在对象存活率较高的老年代采用这种算法，那将会是一场灾难

对于老年代的堆内存区，GC一般按照以下算法进行回收：

• 标记-清除算法(Mark-Sweep)

通过可达性分析算法标记所有不可达对象，然后清理不可达对象。
这种算法适合对象存活率较高的老年代，缺点是会形成大量的内存碎片

• 标记-整理算法(Mark-Compact)

通过可达性分析算法标记所有不可达对象，然后将存活对象都向一个方向移动，然后清理掉边界外的内存。
这种算法也适合对象存活率较高的老年代，该算法特点是将存活对象向着一个方向聚集，然后将剩余区域清空

三、方法区内存回收如何进行？

像程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈都是随线程而生，随线程而亡，不需要进行内存回收。
Java虚拟机规范规定可以不对方法区进行回收。而且对于永久代回收内存的效率比较低。
永久代垃圾收集主要包括两部分：废弃的常量、无用的类、常量池中的字符串，类、方法，字段的符号引用如果不再被使用则需要清理出常量池。

判定一个常量是否需要回收比较简单，判断一个类是否需要回收则条件比较苛刻，需要同时满足三个条件：

• 该类所有实例都被回收
• 加载该类的ClassLoader已被回收
• 该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过访问该类的方法