《深入理解Java虚拟机》-垃圾收集器与内存分配策略

Jvm垃圾回收分为俩点，一是对象的内存回收也就是堆内存回收，二是字面量（运行时常量池）和类信息内存回收也就是方法区内存回收。

1，对象内存回收判断

1）引用计数算法
即给每个对象设置一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，引用计数器加一，当为0时，选择内存回收。引用计数法实现简单，判定效率也高，但它无法解决对象之间循环引用的问题。主流的java虚拟机不采用这种方法来管理内存
2）可达性分析算法
通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起始点，从GC Roots到这个对象不可达，即该对象不可用。
在Java语言中，GC Roots分为以下几种
* 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象
* 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）引用的对象
GC管理的主要区域是Java堆，一般情况下只针对堆进行垃圾回收。方法区、栈和本地方法区不被GC所管理,因而选择这些区域内的对象作为GC roots

2，回收方法区

Java虚拟机规范中确实说过不要求堆方法区实现垃圾收集。就算对垃圾回收，一般性价比比较低，但是方法区还是可以垃圾回收的。
方法区的垃圾收集主要包括两部分：无用常量和无用的类
1）常量：在常量池中的常量没有被引用后，若进行垃圾回收，在需要的情况下，该常量会被回收
2）类：判断一个类是否满足被回收的条件
* 该类的所有实例都被回收，即Java堆中不存在该类的实例
* 加载该类的ClassLoader已经被回收
* 该类对应的Class对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法

3,四大引用

自jdk1.2之后，Java将引用分为四种，分别是强引用、软引用、弱引用、虚引用。
1）强引用：永远不会被回收
2）软引用：将要发生内存溢出之前，将会把软引用的对象进行回收SoftReference类实现软引用。
3）弱引用：对象只能生存在下一次gc之前。WeakReference类来实现弱引用
4）虚引用：虚引用无法用来取得一个对象的实例。虚引用不会对对象的生存时间有任何影响，只是能在这个对象被回收时收到一个系统通知。

4，finalize方法

一个对象要真正的被回收需要经过两次标记过程。第一次标记是指在可达性算法中，判断对象不可达。会将对象进行第一次标记。然后判断该对象是否有必要执行finalize方法。finalize方法是否有必要判断条件：该对象是否覆盖finalize方法，Jvm是否调用过了finalize方法。如果在finalize方法中，该对象成功被引用，即这个对象会被移除“即将回收”的集合。
注意：一个对象的finalize方法最多只会被系统自动调用一次。finalize方法运行代价高昂，不确定性大，无法保证各个对象的调用顺序，建议尽量不使用该方法

5，垃圾收集算法

1）标记-清除算法
标记所有需要回收的对象，然后统一回收。缺点：效率不高，产生大量不连续的内存碎片导致内存泄漏。
2）复制算法
将内存划分为相等大小的两块s1，s2。每次只使用s1，在进行内存回收时，将存活的对象复制到s2中，然后把s1一起回收。缺点：内存减半
3）标记-整理算法
标记素有需要回收的对象，让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存
4）分代收集算法
将内存区域分为新生代和老年代。新生代每次垃圾回收时，只有少数对象存活，推荐复制算法。当新生代内存不够时，老年代给新生代作分配担保。老年代每次垃圾回收时，大量对象存活，推荐使用标记-整理算法。

6，HotSpot算法实现

1）枚举GC Roots
HotSpot使用的是准确式GC，所以当执行线程停下来之后，并不需要检查全文的所有位置。在类加载完成后，HotSpot就把对象内什么偏移量上是什么类型的数据计算出来，在JIT编译时也会在特定位置记录栈和寄存器哪些位置是引用。这些都存储在OopMap这个数据结构中。
2）安全点
不懂
3）安全区域
不懂

7，垃圾收集器

《深入理解Java虚拟机》-垃圾收集器与内存分配策略
垃圾回收器分为七种：分别是serial、parnew、parallel scavenge和cms、serial old、 parallel old、G1；其中serial、parnew、parallel scavenge用于年轻代，cms、serial old、 parallel old用于年老代，g1用于年轻代和年老代。所有收集器都存在stop the world，不过在java发展中一直在优化停顿时间。
年轻代：
1）serial：是一个单线程的收集器，在垃圾回收时，必须暂停其他所有的工作线程。直至它收集结束。是最基本，发展历史最悠久的搜集器
2）parnew：适用于年轻代，serial收集的多线程版本，可以和CMS收集器配合使用
3）parallel scavenge：适用于年轻代垃圾回收，复制算法，jdk1.4发布，属于多线程，无对stop the world优化，它是一个可以控制吞吐量的收集器，拥有自适应调节策略；需要注意一点的是，gc停顿时间缩短是牺牲吞吐量和新生代空间来换取的。
吞吐量=运行用户代码时间/(运行用户代码时间+垃圾收集时间)
自适应调节策略：虚拟机会根据当前系统的运行情况收集性能监控信息，动态调整参数以提高最合适的停顿时间或最大吞吐量。
老年代：
4）serial old：单线程，使用标记-整理算法。主要用于client下的虚拟机,如果用在server模式下主要有俩个作用：一是jdk1.5以及之前用于与Parallel Scavenger搭配使用，二就是为cms提供后备预案。
5）parallel old：适用于年老代垃圾回收，标记-整理算法，jdk1.6发布，属于多线程，注重于吞吐量控制，是为了Parallel Scavenge定制的；