Java垃圾回收机制（GC）简述

Java垃圾回收机制：简单的意思就是JVM释放没有被引用的内存空间的过程；

什么样的对象才是垃圾？ 对于Java对象来讲，如果说这个对象没有被任何对象所引用该对象就是无用的，此对象就被称为垃圾，其占用的内存也就要被销毁。Java的对象并没有作用域，而是对Java对象的引用有作用域 ，gc对超出作用域的对象/引用计数为空的对象等手段清除空间内存，补充一些诸如停止其他线程执行、运行finalize等。那么自然而然的就引出了我们的第二个问题，判断对象为垃圾的算法都有哪些？

标记垃圾的算法
Java中标记垃圾的算法主要有两种， 引用计数法和可达性分析算法。我们首先来介绍引用计数法。

引用计数：一个对象被引用计数器加一，取消引用计数器减一，引用计数器为0才能被回收。优点：简单。缺点：不能解决循环引用的问题，比如A引用B，B引用A，但是这两个对象没有被其他任何对象引用，属于垃圾对象，却不能回收；每次引用都会附件一个加减法，影响性能。
标记清除法：分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。标记阶段通过根节点标记所有可达对象，清除阶段清除所有不可达对象。缺点：因为清除不可达对象之后剩余的内存不连续，会产生大量内存碎片，不利于大对象的分配。
复制算法：将内存空间分成相同的两块，每次只是用其中的一块，垃圾回收时，将正在使用的内存中的存活对象复制到另外一块空间，然后清除正在使用的内存空间中的所有对象，这种回收算法适用于新生代垃圾回收。优点：垃圾回收对象比较多时需要复制的对象恨少，性能较好；不会存在内存碎片。缺点：将系统内存折半。
标记压缩算法：是一种老年代回收算法，在标记清除的基础上做了一些优化，首先从根节点开始标记所有不可达的对象，然后将所有可达的对象移动到内存的一端，最后清除所有不可达的对象。优点：不用将内存分为两块；不会产生内存碎片。
分代算法：新生代使用复制算法，老年代使用标记清除算法或者标记压缩算法。几乎所有的垃圾回收期都区分新生代和老年代。
分区算法：将整个堆空间分成很多个连续的不同的小空间，每个小空间独立使用，独立回收。为了更好的控制gc停顿时间，可以根据目标停顿时间合理地回收若干个小区间，而不是整个堆空间，从而减少gc停顿时间。

可达性分析算法
这个算法的基本思想就是通过一系列的称为 “GC Roots” 的对象作为起点，从这些节点开始向下搜索，节点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的话，则证明此对象是不可用的。

那么什么对象可以作为GCRoot？
•虚拟机栈中的引用对象
•方法区中的常量引用对象
•方法区中的类静态属性引用对象
•本地方法栈中的引用对象
•活跃线程中的引用对象

可达性分析算法如下图所示

那么不可达的对象是否是必死之局呢？答案也是否定的 在可达性分析法中不可达的对象，它们暂时处于“缓刑阶段”，要真正宣告一个对象死亡，至少要经历两次标记过程；可达性分析法中不可达的对象被第一次标记并且进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行finalize 方法。当对象没有覆盖 finalize 方法，或 finalize方法已经被虚拟机调用过时，虚拟机将这两种情况视为没有必要执行。被判定为需要执行的对象将会被放在一个队列中进行第二次标记，除非这个对象与引用链上的任何一个对象建立关联，否则就会被真的回收。