引用计数算法

给对象添加一个计数器,每当有一个地方引用他,计数器就加1,当引用失效时,计数器就减1,任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的.

这个算法的实现很简单,判定效率也很高,在大部分情况下都是不错的算法,很多语言都使用了这个算法进行内存管理.但是主流的JAVA虚拟机里面没有使用引用计数法来管理内存的,主要是这个算法很难解决对象之间相互循环引用的问题,比如A和B相互引用,并且没有其他引用.实际上这两个对象已经无法再被访问,但是他么互相引用这对方于是无法被GC回收.

可达性分析算法

通过一系列被称为 GC Roots的对象作为起始点,从这些结点向下搜索,搜索走过的路径被称为引用链 Reference Chain 当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时(不可达)时,则证明此对象不可用.被判定为可回收对象

GC Roots对象包括以下几种

• 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JNI(Native) 引用的对象.

再谈引用

JDK1.2之后对引用的概念进行了扩充,将引用分为强引用,软引用,弱引用,虚引用.这四种引用强度以此逐渐减弱

• 强引用就是指在代码中普遍存在的,类似Object obj = new Object(),只要强引用还在,垃圾收集器永远不会回收掉被引用的对象.
• 软引用用来描述一些还有用但并非必须的对象.在系统发生内存溢出异常之前,将在第二次GC回收.SoftReference类来实现软引用.
• 弱引用的强度比软引用更低,无论当前内存是否足够,都会回收掉只被弱引用关联的对象.WeakReference来实现弱引用.
• 虚引用是最弱的引用关系.一个对象是否有虚引用存在完全不会对其生存时间构成影响.也无法通过虚引用获取一个对象实例.为一个对象设置虚引用关联的唯一目的就是能在这个对象呗收集器回收时得到一个系统通知.通过PhantomReference来实现.

死亡过程

即使在可达性分析算法中不可达的对象,也不是马上就死的.要宣告一个对象死亡.至少要经历两次标记过程:如果对象在可达性分析后发现没有与GC ROOTS相连的引用链,那么他将会被第一次标记.并进行一次筛选.筛选的条件是此对象有没有必要执行finalize方法,如果对象没有覆盖finalize方法或者finalize方法已经被执行过了.虚拟机将视为"没有必要执行",如果有必要执行finalize方法,那么这个对象会被放入F-Queue队列中,并在稍后由虚拟机创建一个低优先级的Finalizer线程去执行他,这里的执行时值虚拟机会触发这个方法,但不承诺会等待他运行结束.稍后会进行第二次小规模标记.被标记两次的对象基本上他就是真的被回收了.

对象可以在finalize方法中将this重新赋值给一个类变量或者属性获得一次自救,但是finalize只能被执行一次,所以下一次标记时还是会被回收.

回收方法区

方法去中主要回收废弃的常量和无用的类.但是回收效率一般比较低.

• 当一个常量不被任何对象引用时,如果此时发生GC,而且必要的话,这个常量就会被清出常量池.
• 回收类需要同时满足3个条件才可以,而且仅仅是可以回收,并不是不适用了就必然回收.

1. 改类所有的实例都已经被回收.
2. 加载该类的ClassLoader已经被回收
3. 该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用.无法再任何地方通过反射访问该类的方法.

标记清除算法

将要回收的对象进行标记,然后统一回收.他的主要不足有两个:一个是效率低,另一个是标记清除后会产生大量的不连续内存碎片.

复制算法

为了解决效率问题,复制算法出现了.他可以将内存分为两块,每次只使用其中的一块,当这一块内存用完了.就将还存活的对象复制到另外一块上面,然后把已经使用过的空间一次清理掉.也就不用考虑碎片的问题了.但是每次只用一半的内存代价未免也太高了.

大多数商业虚拟机都是采用这种收集算法来回收新生代的，由于很多对象都是朝生夕死所以不需要１：１来分配内存空间，常用的分配策略是分为Eden和两个Survior空间大小比例是8:1:1,只有百分之10会被浪费.

标记-整理算法

复制算法在对象存活率较高的时候就要进行较多的复制操作,效率将会变低,更关键的是,如果不想浪费50%的空间,就需要有额外的空间进行分配担保,所以老年代一般不用这种算法.标记整理算法让存活的对象都想一端移动,然后直接清理掉端边界以外的内存.

分代收集算法

当前的商业虚拟机的垃圾收集都采用分代手机算法,根据对象存存活周几的不同将内存划分为几块.一般是分为新生代和老生代,可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法.

GC日志

通过-XX:+PrintGCDetails开启日志,阅读GC日志没什么技术含量,它只是一些人为规定的规则,每种日志形式都是由他们自身的实现所决定的.但虚拟机设计者为了方便用户阅读,将各个收集器的日志都维持一定的共性.
最前面的数字代表GC发生的时间,这个数字是JAVA虚拟机启动以来经过的描述.

33.125: [GC [DefNew : 3325K->1525K(3712K), 0.0025925 secs] 3324K->152K(11904K), 0.0031680 secs ]

日志开头的GC 或 Full GC 说明了这次垃圾回收停顿的时间,如果是Full GC 说明发生了 Stop the world.如果是System.gc()触发的GC会显示 Full GC(System)
接下来的 [DefNew [Tenured [Perm 等表示GC发生的区域,这里显示的区域名称与使用的回收器名称是相关的.例如上面DefNew是使用的Serial收集器,如果是ParNew收集器则会显示成ParNew
后面的数字代表 GC前该已经使用的容量-> GC后该区域的容量(区域总容量)
再往后就是GC耗时了.