JAVA虚拟机

JAVA虚拟机

垃圾回收主要是回收堆内存。在垃圾回收期(GC)回收之前，需要确定哪些对象可以回收，有以下几种方法：

引用计数算法 

原理：给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值就加1；当引用失效时，计数器值就减1；任何时刻计数器都为0的对象就是不可能再被使用的。这种算法效率高。不过很难解决对象之间的相互循环引用的问题。

根搜索算法(默认) 

原理：通过一系列的名为“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时，则证明此对象是不可用的。作为GC Roots的对象包括以下几种：

虚拟机栈中的引用的对象

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的引用的对象

引用

强引用，类似"Object obj = new Object()"这种，只要强引用存在，则GC永远不会回收被引用的对象

软引用，指还有用，但是并非必须的对象，内存溢出之前进行回收，实现软引用可以通过SoftReference类，软引用主要用户实现类似缓存的功能，在内存足够的情况下直接通过软引用取值，无需从繁忙的真实来源查询数据，提升速度；当内存不足时，自动删除这部分缓存数据，从真正的来源查询这些数据。

弱引用，跟软引用一样，不过强度比软引用弱一些，第二次垃圾回收时回收，实现弱引用可以通过WeakReference类，弱引用主要用于监控对象是否已经被垃圾回收器标记为即将回收的垃圾，可以通过弱引用的isEnQueued方法返回对象是否被垃圾回收器标记。

虚引用，是最弱的一种引用关系，垃圾回收时回收，无法通过引用取到对象值。主要用于检测对象是否已经从内存中删除。

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，不过该算法有以下缺点：

效率低

空间问题，该算法会产生大量不连续的内存碎片，这样导致程序在以后的运行中如果需要分配较大对象时无法找到足够的连续内存而触发另一次垃圾收集动作

复制算法：将可用内存按容量划分大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当一块内存用完了，就将还存活的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。这种算法实现简单，效率高，不过会将可使用的内存减少一半。如果对象存活率高就要执行较多的复制操作，将导致效率变低。目前在复制算法中，通常是将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次只使用Eden和一块Survivor。当回收时，将Eden和Survivor中还存活的对象一次性拷贝到另外一块Survivor中，最后清理使用的Eden和Survivor。并且以老年代作为空间分配担保，即Survivor无法容纳的对象会直接进入老年代。目前新生代主要采用这个算法。

标记-整理算法：将所有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：根据对象的存活周期的不同将内存划分为几块，一般是分为新生代和老年代。然后根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。新生代通常采用复制算法，因为对象生存时间都不长。老年代一般采用"标记-清理"或者"标记-整理"算法回收，因为老年代中对象存活率高，没有额外空间对它进行分配担保。