关于JVM的垃圾收集（1）

前言

在java中，存在大量的设计概念，在概念中衍生出了很多理论基础，这类的学习对其他语言的深入理解有很大的帮助，因为本身java就是一个很大的知识库，于是，在飞机上，抽空下载了《深入理解JAVA虚拟机》，并学习了其中几张，发现了很多知识点在之前学习Golang时常常是没有提及的，也坚定了后续继续深入阅读java书籍的目标。

关于垃圾收集

垃圾收集主要还是针对堆内存中的对象，因为在栈中的对象，是随着线程的执行，会自动消逝，而堆中的对象，则是没有维护上级，对于C、C++来说，需要开发者自身通过free方法来释放，也衍生出了内存池的概念，而在更多编程语言中，例如最初的lisp、近期的golang，为了开发效率，不再提倡手动维护这类对象，而且交由应用程序运行时来管理对象的生命周期，这样也可以避免出现大量对象释放后，导致进程core的bug。

而在整体的垃圾收集算法中，核心还是，如何判断一个对象是否已死？最初的死亡定义是：当一个对象不再有另一个对象引用时，便认为其已死亡。这样也就衍生出引用计数算法，这类算法在最初的PHP有实现，包括在redis中也是有简易的实现。该算法原理简单，效率高，对于简单场景是十分适用，但是该算法并解决不了最困难的问题：循环引用。

所谓循环引用，就是2个对象互相引用，但是不在被其他对象引用，按理说，这类孤岛对象，算是僵尸对象，有人引用，但是不会再被使用，所以也应该被当做垃圾清理。而针对这类case，也衍生出了可达性分析算法，通过一个GC Roots的根对象来进行广度优先搜索，最终判断对象是否可达。这样也就可以解决循环引用的问题，而针对可达性分析算法，也衍生出各种各样的实现，其中也就包括golang的三色标记、php的n色标记、java的分代算法。

分代垃圾收集算法

分代收集的核心理论是建立2个假说：

1）弱分代假说（Weak Generational Hypothesis）：绝大多数对象都是朝生夕灭的。

2）强分代假说（Strong Generational Hypothesis）：熬过越多次垃圾收集过程的对象就越难以消亡。

因此，在java中，会分开新生代和老年代2块区域，针对新生代而言，大部分的对象都在垃圾收集时直接消亡，而剩余的对象逐步晋升为老年代中。这样就可以针对新生代和老年代进行分别垃圾清理。但中间还存在一个问题是当一个新生代对象被老年代引用时，原本只需要在新生代做垃圾收集算法，却必须要同时对老年代进行，这样完全没有达到分代的效果。于是，又引入了一个假说：

3）跨代引用假说（Intergenerational Reference Hypothesis）：跨代引用相对于同代引用来说仅占极少数。

即存在互相引用的2个对象，最终肯定是同时生存、死亡，所以，应该同时晋升为老年代，这样跨代的问题便消失了。