请简述JVM垃圾回收原理
所谓垃圾回收，指的是JVM将堆空间中不再使用的对象清理掉的过程，这是由JVM自动完成的。根据JVM的架构，在启动JVM的时候会开辟一块内存空间作为堆空间，这个空间被JVM中的所有线程共享，Java程序运行中所有新创建的对象都会被放入堆空间。如由于堆空间的容量是有限的，如果不断的新建对象放入堆空间，那么很快空间就会不够用，因此必须对垃圾对象所占用的内存空间进行清理，回收可用的内存空间给后续的对象创建使用。
JVM的垃圾回收原理大致分为四个方面，分别是垃圾对象的识别、内存清理方法、分代回收以及垃圾回收器。
垃圾对象识别
JVM识别垃圾对象使用一种可达性分析算法，这个算法从线程栈中的局部变量和方法区中的静态变量出发，找到它们所引用的对象，并递归地查找这些对象是否还有引用其他对象，对所有引用到的对象进行标记，直到没有更多对象可以标记。那么所有被标记过的对象就是仍在使用的对象，而剩下的未标记的对象则是可回收的垃圾对象。
内存清理方法
在标记完存活对象之后，对于垃圾对象所占用的内存空间即可执行清理。最简单的方式就是直接清空这些内存空间，而在实际操作中，只需把这些内存空间的状态改为空闲，这样如果有新对象创建需要分配内存空间，只需从这些空闲空间中进行分配即可，这跟硬盘删除文件时的原理是类似的。但是，如果只是简单地清理这些垃圾对象占用的内存空间，会导致这些被回收的空间分布零散、不连续，这样如果有较大的对象需要创建的话，小空间就无法被用上。因此第二种方法是将存活对象统一移动到一段连续的内存空间，而剩下的连续空间则都是空闲的，可以被用于大对象的创建。第三中方法是将堆空间预先分为两部分，只在其中一部分新建对象，当这部分空间用完时，将其中的存活对象拷贝到另一部分，然后清空这部分的空间即可。
分代回收
JVM中绝大多数新建对象的生命周期都很短，可能创建出来执行相应操作后马上就没用了，因此绝大部分是可以回收的，只有少数对象会被持续使用。因此JVM将对象分为新生代对象和老年代对象。所有新创建的对象都被放置在新生代内存区，新生代还分为了Eden、From、To三个区，在垃圾回收过程中按顺序逐级将存活对象移到下一级，直到进入老年代内存区。
垃圾回收器
早期单核CPU时代，JVM在进行垃圾回收的时候需要暂停住所有正在运行的工作线程，这一步被称为stop-the-world，然后启动一个垃圾回收线程进行垃圾回收，回收完之后继续运行各个工作线程。后来有了多核CPU，支持多线程并行运行，于是stop-the-world之后的垃圾回收线程从一个扩展到多个，以并行的方式进行垃圾回收，从而极大缩短了工作线程暂停的时间。为了进一步减少工作线程被暂停的情况，又出现了并发回收机制，即将垃圾回收分为多个阶段，在第一轮标记的时候，垃圾回收线程与工作线程并发运行，然后进入stop-the-world，对标记进行检查更新，再恢复工作线程，让垃圾回收线程以并发的方式进行清理。
最新的G1垃圾回收器仍然将内存分为年轻代和老年代，年轻代又分为Eden和Survivor两类，老年代分为Old和Humongous两类，但是两代的内存空间不再是连续存储，而是四种类型的内存段混合存储。G1垃圾回收器将内存分为2048左右个段，每个段有唯一的类型。在执行垃圾回收时，先并发地进行标记，然后将Eden中的存活对象复制到Survivor，而老年代的两种类型的对象都会被回收。
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