GC与内存分配策略

GC需要完成三件事：

• 哪些内存需要回收
• 什么时候回收
• 如何回收

对象已死吗

引用计数法

这个算法是这样判断对象是否存活的：

给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器就加1；当引用失效时，计数器值就减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。

它无法解决对象之间循环引用的问题，同时虚拟机也不是通过引用计数法来判断对象是否存活的

简单示例： 对象objA和objB都有属性instance,赋值令objA.instance = objB 及 objB.instance = objA, 除此之外，这两个对象再无其他引用，实际上着两个对象已经不可能再被访问，但是他们因为互相引用而导致对方的引用计数都不为0，于是引用技术算法无法通知GC收集器去回收它们。

可达性分析

以GC Roots的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为“引用链”，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连（图论中即为从GC Roots到这个对象不可达）时，则证明对象是不可用的。

Java中，可作为GC Roots的对象包括以下：

• 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象
• 方法区中类静态属性引用的对象
• 方法区中常量引用的对象
• 本地方法栈中引用的对象

引用的类型

无论是通过引用计数法去判断对象的引用数量，还是通过可达性分析算法去判断对象的引用链是否可达，这些都与“引用”有关。 Java中的引用有四种：

• 强引用（StrongReference）

  在代码中普遍存在，类似 Object obj = new Object()这类引用; 只要强引用还存在，垃圾收集器永远不会回收被它引用的对象。

• 软引用 (SoftReference)

  有用但非必要的对象，“食之无味，弃之可惜”。在内存空间还足够时，则能保存在内存之中，如果内存空间在垃圾收集后还是非常紧张，则可以抛弃这些对象。

• 弱引用 (WeakReference)

  非必需的对象，被它引用的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。

  当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够，都会回收掉被弱引用关联的对象。

• 虚引用 (PhantomReference)

  最弱的一种引用关系，随时都可能被回收，也无法通过虚引用来取得一个对象实例。 为一个对象设置虚引用关联的唯一目的时，在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。

  垃圾收集算法

  标记-清除算法（Mark-Sweep）

该算法分为“标记”和“清除”两个阶段： 首先需要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。

问题： 会产生大量的内存碎片，空间碎片太多可能导致以后在程序运行过程中需要分配较大对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一个垃圾收集动作。

复制算法

问了解决大量的内存碎片问题，复制算法就出现了。它将可用内存划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活的对象复制到另一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。

问题：

• 直接将内存缩小了一半
• 在对象存活率较高情况下，复制的代价比较大

现在很多虚拟机都采用这种收集算法来回收新生代，研究表明，新生代中的对象98%都是朝生夕死的，所以并不需要按照1：1的比例来划分内存空间。而是将内存划分为一块大的Eden区和两块较小的Survivor区，比例为8:1:1。也就是说新生代中可用内存空间变成总容量的90%, 剩下的10%的空间用于放置每次存活的对象。但我们没有办法保证，每次存活的对象比例都小于10%，因此当Survivor空间不够用时，需要依赖其他内存进行分配担保。

标记-整理算法

先标记出需要回收的对象，之后将存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉边界以外的内存。

分代收集算法

将Java堆分成新生代和老年代。

新生代： 大批对象死去，少量对象存活，可采用复制算法。（只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集）

老年代： 少量对象死去，大批对象存活，采用标记-清除或标记整理算法。（没有额外的空间对它进行担保）

​

​