1. 内存分配

现代收集器基本都采用分代收集算法

1.1 概述

垃圾收集
垃圾回收
垃圾收集器
GC 算法是内存回收的方法论，垃圾收集器就是算法落地实现

1.2 堆

堆分成两大块：新生代和老年代。对象产生之初在新生代，步入暮年进入老年代，但是老年代也接纳再新生代无法容纳的超大对象。
新生代 = 1 个 Eden 区 + 2 个 Survivor 区（From Survivor, ToSurvivor）
绝大部分对象在 Eden 区生成，当 Eden 区装填满的时候，会触发 Young Garbage Collection, 即 YGC。
垃圾回收的时候，在 Eden 区实现清除策略，没有被引用的对象则直接回收，依然存活的对象会被移送到 Survivor 区。Survivor 分为 S0 和 S1 两块内存空间，每次 YGC 的时候，它们将存活的对象复制到未使用的那块空间，然后将当前正在使用的空间完全清楚，交换两块空间的使用状态。如果 YGC 要移送的对象大于 Survivor 区容量的上限，则直接移交给老年代

1.3 STW

Stop-the-world 暂停整个应用

2. 垃圾收集

对象存活分析

2.1 最古老的方法：引用计数算法

给每一个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+1，引用失效则 -1；当计数器不为 0 时，判断该对象存活，否则判断为死亡
缺陷：无法解决对象间相互循环引用的问题

2.2 可达性分析算法 (JVM采用的算法)

将一系列的 GC Roots 对象作为起点，从这些起点开始向下搜索
当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连时，则判断该对象不可达
GC Roots 包括：
- 虚拟机栈(栈帧中的局部变量表)中引用的对象
- 方法区中类静态属性引用的对象（类变量也叫静态变量或静态属性）
- 方法区中常量引用的对象
- 本地方法栈中 JNI 引用的对象

2.3 对象的引用决定对象的生死

强引用
- new 对象
软引用 - SoftReference
- 用来描述一些还有用但并非必需的对象
弱引用 - WeakReference
- 被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前
虚引用
- PhantomReference

3. 垃圾回收算法（GC算法）

3.1 标记-清除算法

两个阶段：标记阶段，清除阶段
缺点：存在大量内存碎片

3.2 标记-复制算法

将内存划分为大小相等的两块，每次只使用其中一块
当这一块内存用完后，将还存活的对象复制到另一块上面，然后再把使用过的内存空间进行一次清理
缺点
- 浪费内存空间
- 对象存活率较高时，需要较多复制操作

3.3 标记-整理算法

与 标记-复制 算法类似，但是标记-整理算法不是把存活对象复制到另一块内存，而是把存活对象往内存一端移动，然后直接回收边界以外的内存，因此不会产生内存碎片
缺点：
- 效率不高，因为不仅要标记存活的对象，还需整理存活对象的地址
- 没有标记-复制算法高效

4. 垃圾收集器

类型：串行，并行，并发和 G1
新生代垃圾收集器
- Serial 收集器、ParNew 收集器、Parallel Scavenge 收集器
老年代垃圾收集器
- Serial Old 收集器、Parallel Old 收集器、CMS 收集器
不存在物理隔离分代(回收整个Java堆：新生代和老年代)
- G1

4.1 Serial 串行收集器

新生代单线程收集器
只用一个线程进行垃圾回收，会暂停所有的用户线程
年轻代采用复制算法，老年代采用标记-整理算法

4.2 Serial Old

Serial 的老年代版本，也是单线程收集器
基于“标记-整理”算法
Java8 已废弃

4.3 ParNew

是 Serial 收集器的多线程版本

4.4 Parallel Scavenge

并行回收收集器
多个垃圾收集线程并行工作，此时用户线程是暂停的

4.5 Parallel Old

Parallel Scavenge 的老年代版本
基于“标记-整理”算法

4.6 CMS

Concurrent Mark Sweep 并发收集、低停顿（最短回收停顿时间）
基于“标记-清除”算法
用户线程和垃圾收集线程同时执行（不一定是并行，可能交替执行），不需要停顿用户线程
四个步骤：
- 初始标记 - 标记 GCRoots 能关联的对象
- 并发标记
- 重新标记 - 修正
- 并发清除

4.7 G1

把内存“化整为零”，即将堆内存分割成不同的区域然后并发的对其进行垃圾回收
步骤：
- 初始标记
- 并发标记
- 最终标记
- 筛选回收

5. 查看垃圾收集器

命令行 java -XX:+PrintCommandLineFlags -version
Java8 默认是并行回收收集器 -XX:+UseParallelGC

表示激活，开启

-XX:InitialHeapSize=533666368 -XX:MaxHeapSize=8538661888 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops
 -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseParallelGC
java version "1.8.0_77"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_77-b03)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.77-b03, mixed mode)