垃圾回收器的工作原理

Java堆分配空间

Java从堆上分配空间的速度，可以和其他语言从堆栈上分配空间的速度相媲美。其中垃圾回收器起到了重要作用。

在一些Java虚拟机（JVM）中，每分配一个新对象，Java的“堆指针”就会移动到没有分配的区域。在垃圾回收器工作的时候，一面回收垃圾，一面重新排列堆中的对象，使之紧凑。这样，就实现了一种高速的堆模型。

引用计数技术

引用计数技术是一种简单但速度很慢的垃圾回收技术。在每个对象中都有一个引用计数器，每当有引用指向对象的时候，引用计数器就加1，当引用离开作用域或者是被置为null时，引用计数器就减1。垃圾回收器会遍历所有的对象，如果某个对象的引用计数器为0，就回收该对象占用的内存空间。

引用计数技术有一个很大的缺陷：如果存在交互循环引用的对象组，则对象的引用计数器不为0，需要回收的时候也无法回收。

引用计数技术效率低下，且存在明显缺陷。

JVM垃圾回收器基于的思想

对任何存活的对象，一定能够追溯到其存在于堆栈中或者静态存储区中的引用。

从堆栈或静态存储区出发，遍历所有的引用，找出引用所指向的对象，然后找出该对象所有的引用，重复操作，就能找出所有的引用和对象的对应网络。

停止-复制工作模式

在这种工作模式下工作的垃圾回收器会先暂停当前程序的运行，将堆中所有存活的对象复制到一个新的堆中，没有被复制的对象就是垃圾，需要被回收。复制时，新堆中的对象排列是紧凑的。

“复制式回收器”有两大缺陷：

1. 工作时需要两个堆，将对象在两个堆之间来回复制，需要的空间是原来的两倍。所以有些JVM会从堆中分配出几块较大的内存，复制动作发生在这些块之间。
2. 工作时需要复制对象，然而当程序进入稳定状态后，可能只会产生少量垃圾，甚至不产生垃圾，但垃圾回收器还是需要将所有存活的对象复制一遍，这是对资源的很大浪费。

标记-清扫工作模式

在这种工作模式下工作的垃圾回收器，在每找到一个存活的对象时，就会给这个对象设置一个标记，当所有的标记工作都结束后，进行清理工作，所有没有标记的对象内存都将被回收。在这种工作模式下回收垃圾后，剩下的堆空间是不连续的，需要垃圾回收器再进行空间的整理。

JVM的自适应的垃圾回收技术

Java虚拟机会进行监视，如果空间中的所有对象很稳定，垃圾较少，垃圾回收器会切换到标记-清扫工作模式；如果空间中的垃圾较多，垃圾回收器就会切换到停止-复制工作模式。