我眼中的JVM(三)

继续分析类的销毁过程，垃圾回收机制。垃圾收集不是Java的伴生产物，GC的历史比Java更久远。而使用GC时我们需要关注哪些问题：

 1、哪些对象需要回收？

     在堆中存放着几乎所有的对象实例，垃圾收集器在对堆进行回收前，首先要做的就是确认这些对象中哪些还在使用中，那些已经不再使用。GC思想中提出了2种算法：

  1）  引用计数算法：  为每一个对象增加一个引用计数器，每当引用该对象时，计数器就加1；当引用失效时，计数器就减1；而如果计数器为0的就表示对象不再被使用，可以进行回收。但是这种算法会出现一个问题，如果当2个对象 objA和objB直接出现互相引用时， 那么他们的计数器永远都不会为0，这样无法通过引用计数器算法来回收。

 2）可达性分析算法：目前主流的程序语言（Java、C#等）都是使用这种算法的，它的基本思路是通过一系列"GC Roots"的对象作为起始点，从这些点开始向下搜索，这个路径称为引用链，而当一个对象没有任何引用链相连，证明此对象已经不再使用，GC将进行回收。

Java中作为GC Roots的对象包括

• 虚拟机栈中局部变量表中的引用的对象
• 方法区中类静态属性引用的对象
• 方法区中常量引用的对象
• 本机方法栈中JNI引用的对象

无论哪种算法都与"引用"有关，而关于引用在JDK 1.2之后，Java对引用的概念进行了扩充，分为：

• 强引用   new实例出的，只要强引用存在，GC永远不会回收
• 软引用  当要发生内存溢出异常时，才会进行回收的引用类型。
• 弱引用  只能生存到下一次垃圾回收发生之前的引用类型
• 虚引用  当被回收时会收到一个系统通知。

如何回收？

   在研究这个问题之前，我们来先研究一下JMM，Java内存模型。

  在JDK1.8之前，分为新生代、老年代、永久代，其中新生代与老年代在堆内存中，永久代在方法区中。在JDK1.8之后为了解决永久代内存溢出问题变为：

其中移除了永久代，而在直接内存中增加了Meta Space来替代永久代。那么具体每个代中是如何进行垃圾回收的？

在新生代中有Serial收集器、Parnew收集器、Parallel scavenge收集器。其中新生代有一个特点，在新生代中的绝大部分对象都是朝生夕死的，所以按这种特点在新生代中又分为伊甸园（eden）、from Survivor、to Survivor 三个部分，当实例一个新对象时，将在eden中分配内存，当执行垃圾回收后将存活下的对象放到from Survivor区，当eden内存空间再次变满触发GC后，会对eden与from Survivor执行垃圾回收，将存活的对象放入到to Survivor，这样就形成一个特点就是新生代的垃圾收集器都是采用的复制算法。其中Serial收集器是单线程收集器，Parnew收集器是多线程收集器，Parallel scavenge收集器也是多线程，但是它的关注点是追求高吞吐量，即 吞吐量=运行用户代码时间/（运行用户代码时间+垃圾收集时间）。

在老年代中有Serial old收集器，Parallel  old收集器，CMS收集器。其中Serial old收集器，Parallel  old收集器与新生代的一样，不过使用的垃圾回收算法为 标记-整理算法。而CMS收集器是一款追求最短回收停顿时间为目标的收集器，它执行的是标记-清除算法。

CMS回收整个过程分为四个步骤：

1）初始标记  这个阶段会进行stop the world。会启动一个GC线程，标记一下GC Roots能直接关联的对象。

2）并发标记   这个阶段用户线程会正常执行，GC线程会按上一步中标记的对象继续按引用关系查找关联的对象。

3）重新标记  这个阶段还会stop the world。 这个阶段会开启多个GC线程来处理在第二步时，用户线程工作时产生的对象进行标记记录。

4）并发清楚  这个阶段用户线程又可以正常执行，而GC线程开始执行清除过程。

至此，针对JVM的基本内容学习到此结束，当然其中还有很多的东西没有介绍，因为其中的内容和知识点都比较的多，而进行知识分享的篇幅又过大，所以在这里只是按照一个类的生命周期来做为一个链路进行学习。