垃圾收集器（1）

一、判断对象是否存活算法

1、引用计数算法

对象中添加一个引用计数器，存在引用计数器加1，引用失效减1
难以解决循环引用的问题。 objA.instance=objB // objB.instance=objA

2、可达性分析

当一个对象到GC Roots没有引用链（GC Root） 对象不可达，可被回收
Java中可以作为GC Roots的对象有：
··虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中的引用对象；
··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JNI引用对象

二、引用关系

1、强引用

代码中普遍存在，类似Object obj = new Object()，强引用存在，GC就不会回收掉。

2、软引用

SoftReference类，系统将要发生内存溢出异常前将软引用对象进行二次回收

3、弱引用

WeakReference类，二次回收前，一定会回收掉。

4、虚引用

PhantomReference类，设置的目的是对象在回收时可以收到一个系统通知。

finalize方法

可达性分析中，发现对象无法达到GC Root，会进行一次标记检查finalize方法。
如果finalize方法override且未执行过，那么会先执行finalize方法，如果对象此时重新连上GC Root，可以不被回收；
若finalize方法未重写或被执行过，则视为finalize方法不必执行。

三、回收方法区

回收废弃常量

常量没有被其他对象引用

回收无用的类（同时满足下面三个条件）

1、所有的类实例都已被回收；
2、加载该类的classloader被回收
3、该类对应的java.lang.class对象没被任何其他对方引用，无法通过反射访问该类的方法。

四、垃圾收集算法

标记-清楚算法(Mark-Sweep)

首先标记处需要回收的对象，完成后统一回收。

缺点：

1、效率，效率不高；
2、空间问题：标记清楚后产生大量不连续的内存碎片，分配大内存对象时可能提前触发GC。

复制算法

将内存分成大小相同的两块，每次使用一边，用完后将存活对象复制到另一边上，然后再将使用
过的清理。

缺点：内存缩小了一半

现在的虚拟机解决方法：

将内存分为较大的Eden和两块较小的Survivor，HotSpot默认的Eden和Survivor比例为8:1。

内存担保：

当Survivor空间不足时，需要将对象放入其他内存（老年代）

标记-整理算法

标记完的对象存活的对象向某一端移动，然后清理边界内存；

分代收集算法

新生代：少量存活对象，复制算法；
老年代：标记清理/标记整理算法

五、HotSpotVM GC算法实现

1、枚举根节点

缺点：1）逐个检查引用耗费很多时间；2）GC停顿，“Stop the world”，保证对象引用关系不会不断变化

解决：OopMap记录，标明寄存器和栈中哪些位置是引用。

2、安全点

OopMap的问题：导致引用关系变化和OopMap的指令非常多，每条指令都生成OopMap都需要大量的额外空间。

安全点：只有达到安全点程序才能暂停开始gc

问题：GC时让所有线程都到最近的安全点上停顿，分为抢先式中断和主动式中断

抢先式中断：将所有线程中断，未达到安全点上的线程恢复运行；（基本不用）

主动式中断：设置一个标志，线程执行时查看标志，为真时线程中断，标志位置和安全点是重合的。

3、安全区域

阻塞的线程无法进入GC的安全点；
安全区域是指一段代码片段中引用关系不会发生变化的区域，任何地方开始GC都是安全的。
线程执行到安全区域的代码时，要标识自己已经进入了安全区域；当JVM发起GC时，不需要管进入到安全区域的线程；离开安全区域时，需要检查系统是否完成了整个根节点枚举或整个GC过程。
若完成，则继续执行；否则，必须等待可以安全离开安全区域为止。