JVM系列（垃圾回收相关算法）

一.标记阶段：引用计数算法【Java垃圾回收器中未使用】

1.1 概述

• 垃圾标记阶段：在堆中几乎存放着所以的对象实例，在GC执行垃圾回收之前，首先需要区分哪些对象存活着，哪些已经死亡。只有被标记为死亡的对象，GC在执行垃圾回收时，才会释放掉其所占内存空间。这个过程称之为垃圾标记阶段
• 判断对象存活的方式：引用计数算法【Reference Counting】 和 可达性分析算法

1.2引用计数算法

• 对每个对象保存一个整型的引用计数器属性 ，用于记录对象被引用的情况
• 对于对象A，只要有任何一个对象引用的A，则A的引用计数器加1，当引用失效，则A的引用计数器就减1。当引用计数器为0，则表示A对象可以被回收
• 引用计数算法评价：
  • 优点：实现简单，垃圾对象便于标识；判定效率高，回收没有延迟
  • 缺点：
    ①最严重的缺点是无法处理循环引用情况，这是条致命缺陷，导致Java垃圾回收器中没有使用此算法
    ②需要单独的字段存储计数器，增加了空间开销
    ③每次赋值都要更新计数器，伴随加减法，增加 时间开销
    引用计数算法--循环引用问题.png
• Python支持引用技术算法和垃圾收集机制，它针对引用技术的缺陷，通过
  ①手动解除
  ②使用弱引用weakref【只要GC，就会被回收】，weakref是Python提供的标准库，旨在解决循环引用

二.标记阶段：可达性分析算法【根搜索算法或追踪性垃圾收集】

2.1概述

• 可达性分析算法是以根对象集合（GC Roots）为起点，按照从上往下的方式搜索被根对象集合连接的目标对象是否可达
• 使用可达性分析算法后，内存中存活的对象都会被根对象集合直接或间接的连接着，搜索走过的路径称之为引用链【Reference Chain】
• 如果目标对象没有任何引用链连接，则可以被标记为垃圾对象
• 特点：实现简单、执行高效、解决了循环引用问题，防止了内存泄漏
• GC Roots：是一组必须活跃的引用
  可达性分析算法.png

2.2 GC Roots

• Java于洋中，GC Roots包含以下几类元素
  ①虚拟机栈中引用的对象【如各个线程被调用的方法中使用到的参数、局部变量等】
  ②本地方法栈内JNI（本地方法）引用的对象
  ③方法区中类静态属性引用的对象【Java类的引用类型静态变量】
  ④方法区中常量引用的对象【如 String table里的引用，JDK17起，移动到堆中了】
  ⑤所有被同步锁持有的对象
  ⑥其他等
• 除了这些固定的GC Roots集合以外，还可能有“临时对象”加入，如：分代收集和局部回收
• 如果要使用可达性分析算法，分析工作必须在一个能保证一致性的快照中进行，这点也就导致GC进行时必须“STW（Stop the World）”的一个重要原因

三.对象的finalization机制

四.MAT与JProfile的GC Roots溯源

五.清除阶段：标记-清除算法

六.清除阶段：复制算法

七.清除阶段：标记-压缩算法

八.小结

九.分代收集算法

八.增量收集算法、分区算法