【Java学习笔记】GC

java垃圾回收机制

在Java中，开发人员无法直接在程序代码中清理内存，而是由垃圾回收器自动寻找不必要的垃圾对象，并且清理掉他们

主要明白三件事
1. 那些内存需要回收？
2. 什么时候回收？
3. 如何回收？

哪些内存需要回收？

不可能再被任何途径使用的对象

判断依据？
1. 引用计数算法

给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它的时候，计数器加一；当引用失效的时候，计数器值减一；
任何时候计数器为0的对象是不可能再被使用的。

缺点:很难解决对象之间相互循环引用的问题。

1. 
   
2. 可达性分析算法
   

通过一系列的称为“GC ROOTs”对象作为起始点，从这些结点开始向下搜索，当一个对象到GC ROOTs是
没有任何引用链相连，则证明此对象是不可用的。
GC Roots对象包括：
1. 虚拟机栈中引用的对象
2. 方法区中类静态属性引用的对象
3. 方法区中常量引用的对象
4. 本地方法栈中JNI引用的对象

真正宣布对象的死亡，至少需要经历两次标记的过程。
1. 如果对象在进行可达性分析之后，发现没有与GC Roots相连的引用链，它将会被第一次标记并且进行一次筛选是否要执行
finalize()方法（如果对象没有覆盖finalize方法或者虚拟机已经调用过该方法，则视为没必要执行）。
2. 进过第一标记后，依然没有复活的对象（可以通过finalize方法实现对象的自我救赎），该对象宣布死亡。

什么时候回收？

1. Full GC
   
   • 年老代(Tenured)满
   • 持久带(Perm)满
   • 显示调用System.gc();
   • 上一次GC之后Heap中的各域分配策略动态变化

如何回收？

垃圾收集算法

标记-清除算法

首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。

缺点:
1. 效率不高
2. 标记清理后会产生大量不连续的内存碎片

复制算法

将可用的内存按照容量划分为大小相同的两块，每次只使用其中的一块。当一块内存用完，将还存活的对象复制到另外
一块上面，然后把已使用过的内存空间一起清理。

缺点：
1. 内存缩小为原来的一半
2. 当对象存活率较高的时候进行复制，效率会变低

标记-整理算法

前半部分和标记-清除算法一样，后续则是让所有存活的对象往一个端移动，然后直接清理端边界以外的内存。

分代收集算法

把java堆分别为新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。

新生代:每次垃圾收集时都会发现大批对象死去，只有少量存活，所有选择复制算法
老年代:对象存活率较高，没有额外的空间对它进行分配担保，就必须使用标记-清理或者标记-整理算法

综上：新生代基本采用复制算法，老年代采用标记整理算法。cms采用标记清理。

新生代（Young generation）: 绝大多数最新被创建的对象会被分配到这里，由于大部分对象在创建后会很快变得不可到达，所以很多对象被创建在新生代，然后消失。对象从这个区域消失的过程我们称之为”minor GC“。

老年代（Old generation）: 对象没有变得不可达，并且从新生代中存活下来，会被拷贝到这里。其所占用的空间要比新生代多。也正由于其相对较大的空间，发生在老年代上的GC要比新生代少得多。对象从老年代中消失的过程，我们称之为”major GC“（或者”full GC“）

上图中的持久代（ permanent generation ）也被称为方法区（method area）。他用来保存类常量以及字符串常量。因此，这个区域不是用来永久的存储那些从老年代存活下来的对象。这个区域也可能发生GC。并且发生在这个区域上的GC事件也会被算为major GC。

Java垃圾回收机制主要针对的是新生代和老年代的内存进行回收。
现代垃圾回收机制能够处理循环引用问题
使用垃圾收集的程序不需要明确释放的对象。

• jvm中垃圾回收分为Scavenge gc和full GC
  Scavenge gc:一般情况下，当新对象生成，并且在 Eden 申请空间失败时，就好触发 Scavenge
  GC ，堆 Eden 区域进行 GC ，清除非存活对象，并且把尚且存活的对象移动到
  Survivor 区。然后整理 Survivor 的两个区。只作用年轻代
  

full GC:对整个堆进行整理，包括 Young 、 Tenured 和 Perm 。 Full GC 比 Scavenge GC
要慢，因此应该尽可能减少 Full GC 。有如下原因可能导致 Full GC ：Tenured 被写满
Perm 域被写满，System.gc() 被显示调用，上一次 GC 之后 Heap 的各域分配策略
动态变化