jvm（二）-java垃圾回收

一.判断哪些是需要回收的对象

引用计数法

实现：一个地方引用对象，计数器+1，引用失效，计数器-1，计数器为0时表示对象不再被使用

优点：判定效率高，缺点：但无法解决对象间的循环相互引用

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可达性分析算法

实现：GCRoots 作为起始点，可以到达的对象，当一个对象到达不了GCRoots就是可以回收的对象。

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作为GCRoots的对象

虚拟机栈局部变量表中引用对象
方法区中静态属性引用的对象
方法区中常量引用的对象
本地方法栈中native方法引用的对象

二.垃圾回收算法

标记-清除算法

先标记出所有需要回收的对象，然后进行清除

存在两个问题：效率问题，标记和清除的效率都不高；空间问题，这样清除会产生许多不连续的内存碎片，导致在分配较大对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发垃圾回收动作。

复制算法

将内存一分为二，每次只使用其中的一块，当一块的内存使用完了，就会将还存活的对象复制到另一个块，然后把使用过的内存空间一次清理掉。

优点：一次可以对整个半区进行回收，内存分配也不用考虑内存碎片，只要移动指针进行分配。缺点：可用内存剩下原来的一半。

解决办法：将内存分为三个区域 eden:survivor0:survivor1 = 8:1:1,将eden和suvivor还存活的对象移动到另一个survivor空间上，清理eden和刚才用的survivor空间，这样浪费内存只有10%。当存活的对象超过10%，survivor空间不够，这些对象会通过担保机制进入老年代。

标记-整理算法

使用场景：复制算法在对象存活率较高时（老年代）就要进行较多的复制操作，效率会变低；不想浪费50%的空间，就要有额外的内存来进行担保，以应对象可能会100%存活的极端情况，所以老年代不会使用复制算法。

先对要回收的对象进行标记，然后将所有要存活的对象移动都要一端，直接清理边界以外的内存。

分代收集算法

在新生代中，在垃圾回收有大量对象需要回收，就是用复制算法；在老年代中，对象存活率高，没有额外内存进行担保，就是用标记-清除或者标记-整理算法。

三.垃圾收集器

Serial收集器

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新生代（复制算法）；单线程收集器；在进行垃圾收集时，必须暂停其他工作线程，直到它收集完成。

桌面应用场景中，虚拟机分配的内存很小（几十M~100M），在很短时间就可以完成垃圾收集

ParNew收集器

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新生代（复制算法）；多线程收集器；

Parallel Scavenge收集器

新生代（复制算法）；多线程收集器；

目标是达到一个可控制的吞吐量。所谓吞吐量就是CPU用于运行用户代码的时间与CPU总消耗时间的比值，即 吞吐量=运行用户代码时间/（运行用户代码时间+垃圾收集时间）

停顿时间越短就越适合需要与用户交互的程序，良好的响应速度能提升用户体验，而高吞吐量则可用高效率地利用CPU时间，尽快完成程序的运算任务，主要适合在后台运算而不需要太多交互的任务。

Serial Old收集器

老年代（标记-整理算法）；单线程收集器；

Parallel Old收集器

老年代（标记-整理算法）；多线程收集器；

CMS收集器

老年代（标记-清除算法）;以获取最短回收停顿时间为目标

初始标记、并发标记、重新标记、并发清理（初始标记、重新标记仍然需要stop the world）

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优点：并发收集、低停顿。缺点：对CPU资源敏感、无法处理浮动垃圾、Concurrent Mode Failure、产生不连续内存碎片

G1收集器

特点

并行与并发
分代收集
空间整合
可预测的停顿

步骤

初始标记
并发标记
最终标记
筛选回收

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四.内存分配策略

对象优先在Eden分配 当发现Eden内存空间不够时 会发生一次Minor GC（复制算法），Survivor不够时则进行分配内存担保到老年代。

大对象直接进入老年代

长期存活的对象将进入老年代 对象在Eden经过Minor GC后能够进入survivor区对象的年龄计数器会+1，后面每经过一次Minor GC，能够进入survivor就年龄计数器会+1，当年龄到达一定时，会进入老年代。

动态对象年龄判定 年龄无需一定要到某个数值时才会进入老年代，当Survivor中相同年龄的对象的大小总和是Survivor的大小的一半时，大于等于该年龄的对象都会进入老年代。

空间分配担保

if(首先会检查老年代的最大连续空间是否大于新生代所有对象总空间)
{
    Minor GC可确保是安全的
}else{
    if(则要查看是否允许担保失败){
        if(会检查老年代的最大连续空间历次晋升老年代对象的大小)
        {
            尝试一次Minor GC
        }else{
            进行一次Full GC
        }
    }else{
        进行一次Full GC
    }
}