java的垃圾回收#垃圾回收算法

java之所以能够实现自动内存分配，是因为jvm帮我们完成了两件事

• 帮助对象分配内存
• 帮助回收分配给对象的内存

回收哪些地方的内存

jvm内存分类可见下图
线程私有的内存占用在程序编译期就是可知的，堆和方法区的内存是在程序运行期才能确定，GC负责处理的就是线程共享的内存：堆 方法区

Paste_Image.png

对象已死么

应该回收哪些对象占用的内存呢，需要找出“死掉”的对象，两种方法可以找到

• 引用计数法
  由于引用计数法容易造成两个对象相互循环引用问题，主流jvm并不采用该方法
• 可达性分析 主流jvm采用的方法
  如下图，那些无法到达GC Roots的对象，就是可以被回收的对象

Paste_Image.png

GCRoots中的对象包括

1. 虚拟机栈中（局部变量表）引用的对象
2. 方法区中类的静态属性引用的对象
3. 方法区中常量引用的对象
4. JNI中引用的对象

那些发现不能到达GC Roots的对象并不会立即回收，在真正回收之前，对象至少要被标记两次。当第一次被发现不可达时，该对象会被标记一次，同时调用此对象的finalize()方法（如果有）；在第二次被发现不可达后，对象被回收。
利用finalisze()方法，对象可以逃离一次被回收的命运，但是只有一次。逃命方法如下，需要在finalize()方法中给自己加一个GCRoots中的hook

<pre>
public class EscapeFromGC(){
public static EscapeFromGC hook;
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
super.finalize();
System.out.println("finalize mehtod executed!");
EscapeFromGC.hook = this;
}
</pre>

垃圾回收算法

1. 标记清除(Mark Sweep)算法

   
   Paste_Image.png
   

   顾名思义，此方法有两个阶段，标记需要清除的对象，然后清除。
   有两个问题

   • 效率低
   • 会产生很多不连续内存，分配大对象时，容易提前引起另一次垃圾回收

2. 复制算法(Copying)
   考虑将内存分成两个一样大的区域，一边的内存用完了，就把所用存活的对象放到另一边内存

   • 效率高，每次针对某一片内存进行内存回收，不用考虑内存碎片化

   • 有一定空间浪费

     
     Paste_Image.png
     

     实际上，98%的新时代对象都是很快要被回收的，所以实际jvm并不会按照1:1来分配内存。而是将内存分为一块较大的Eden区和两块较小的Survival区，默认比例为8:1：1，这样实际上新时代的可用内存为实际内存的90%。

3. 标记整理（Mark Compact）算法

   
   Paste_Image.png
   

   根据老年代的特点（大部分对象的存活周期长，需要尽可能利用内存）
   第一步和标记清除算法的标记一样，但是第二步不是清除，而是让内存一次往前移动，占满空闲内存。

4. 分代(Generational )收集
   现代商业系统采用分带收集算法，根据对象的生存周期把内存分为新生代和老生代。

• 新生代采用复制算法
• 老生代采用标记整理算法

垃圾收集器

垃圾收集器的发展方向，就是朝着更高效率发展。具体在减少GC的时间
下图是常用的垃圾收集器，连线表示在新生代和老生代可以一起配合工作的组合

Paste_Image.png

内存分配的几个原则

1. 对象优先在Eden区域分配
2. 大对象直接进入老年代
3. 长期存活对象进入老年代