java gc

新生代老生代参考http://www.cnblogs.com/E-star/p/5556188.html

垃圾回收算法参考http://blog.youkuaiyun.com/java2000_wl/article/details/8022293

优化参考http://www.importnew.com/author/wangxiaojie 

面向GC编程http://www.importnew.com/11372.html

Java 堆内存http://www.blogjava.net/fancydeepin/archive/2013/09/29/jvm_heep.html

面试GC问答https://www.zhihu.com/question/35164211

 

一、算法

1.引用计数法：一个对象被引用计数器加一，取消引用计数器减一，引用计数器为0才能被回收。优点：简单。缺点：不能解决循环引用的问题，比如A引用B，B引用A，但是这两个对象没有被其他任何对象引用，属于垃圾对象，却不能回收；每次引用都会附件一个加减法，影响性能。

引用计数的方法由于存在显著的缺点，实际上并未被JVM所使用。

 

2.标记清除法：分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。标记阶段通过根节点标记所有可达对象，清除阶段清除所有不可达对象。缺点：因为清除不可达对象之后剩余的内存不连续，会产生大量内存碎片，不利于大对象的分配。由于无法找到足够的连续内存，不得不触发另一次GC。

可以做根节点的对象：

虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中的引用的对象

方法区中的类静态属性引用的对象

方法区中的常量引用的对象

本地方法栈中JNI（Native方法）的引用对象

 

3.复制算法：将内存空间分成相同的两块，每次只是用其中的一块，垃圾回收时，将正在使用的内存中的存活对象复制到另外一块空间，然后清除正在使用的内存空间中的所有对象，这种回收算法适用于新生代垃圾回收。优点：垃圾回收对象比较多时需要复制的对象很少，性能较好；不会存在内存碎片。缺点：将系统内存折半。 

 

4.标记压缩算法：是一种老年代回收算法，在标记清除的基础上做了一些优化，首先从根节点开始标记所有不可达的对象，然后将所有可达的对象移动到内存的一端，最后清除所有不可达的对象。优点：不用将内存分为两块；不会产生内存碎片。

 

分代算法：新生代使用复制算法，老生代使用标记清除算法或者标记压缩算法。几乎所有的垃圾回收期都区分新生代和老生带。

 

分区算法：将整个堆空间分成很多个连续的不同的小空间，每个小空间独立使用，独立回收。为了更好的控制gc停顿时间，可以根据目标停顿时间合理地回收若干个小区间，而不是整个堆空间，从而减少gc停顿时间。

 

二、新生代young generation(执行minor gc 复制算法)和老年代old generation(执行major gc或叫full gc标记清除算法)

1.为什么要分代？

总有一些对象是长期使用的，如果每次GC都扫描他们，然后发现无法回收，这样效率就很差。所以就把对象增加了一个年龄属性，这样如果每次GC都回收不掉他们，他们的年龄就增加1，慢慢地就变成老年人了。达到一定年龄后，就要分区了。老年人会离开新生代区域，进入老年代区域。这样常规的GC只扫描新生代区域，处于老年代区域的对象就不会被频繁地扫描了。

80%的对象都是朝生夕死，对于负载不高的应用，可能数月都不会发生FullGC。

 

2.新生代再细分，有三个区域：Eden区，即伊甸园区。还有2个Survivor区，即幸存者区，分别叫from和to。from和to这两块就是复制算法中提到的两块内存，它们互相复制来复制去，互相换着当from和to.当然其中有一个肯定是空的。当eden满时，minorgc开始，Eden区也会执行复制算法，把所有存活对象全部复制到to区域。from区域的对象会根据年龄决定去向，达到要求的就去老年代，没达到要求的也会进入to区域。然后，Eden和from区都会被清空。当to区域也被塞满时，所有对象都会被复制到老年区。

一个对象的一辈子：我是一个普通的Java对象，我出生在Eden区，在Eden区我还看到和我长的很像的小兄弟，我们在Eden区中玩了挺长时间。有一天Eden区中的人实在是太多了，我就被迫去了Survivor区的“From”区，自从去了Survivor区，我就开始漂了，有时候在Survivor的“From”区，有时候在Survivor的“To”区，居无定所。直到我18岁的时候，爸爸说我成人了，该去社会上闯闯了。于是我就去了年老代那边，年老代里，人很多，并且年龄都挺大的，我在这里也认识了很多人。在年老代里，我生活了20年(每次GC加一岁)，然后被回收。

新生代98%的对象都是朝生夕死，虚拟机默认eden和survivor大小比例是8；1，也就是每次只有10%的内存空间是作为to区域被浪费，而不是传统复制算法中所说的浪费一半内存。

 

三、面向GC编程优化

1.减少创建对象的数量，比如使用StringBuilder代替string

2.老年代的GC很耗时，要减少进入老年代的对象数量。比如对象池，因为对象长期存活，会晋升到老年代，影响GC效率。另外对象池通常涉及并发访问，处理同步带来的开销也很大。而重新创建一个对象的开销，可能比这两者都要小。

3.在一个非常大的方法体内，对于较大的对象，将其引用置为null，某种程度可以帮助GC。但大部分情况下这种行为意义不大。

4.一些基于数组的数据结构，例如StringBuilder、StringBuffer、ArrayList、HashMap等等，在扩容的时候都需要做ArrayCopy，对于不断增长的结构来说，经过若干次扩容，会存在大量无用的老数组，而回收这些数组的压力，全都会加在GC身上。这些容器的构造函数中通常都有一个可以指定大小的参数，如果对于某些大小可以预估的容器，建议加上这个参数。

5.尽可能缩小对象的作用域，即生命周期。如果可以在方法内声明的局部变量，就不要声明为实例变量。除非你的对象是单例的或不变的，否则尽可能少地声明static变量。