JVM中垃圾收集机制

一：对象已死吗？

在堆里面存放着Java世界中几乎所有的对象实例，垃圾收集器在对堆进回收前，第一件事就是确定这些对象之中还有哪些对象存活，哪些已经死去(即不可能再被任何途径使用的对象)

二：判定垃圾是否存活办法

1：引用技术算法：
为每个对象创建一个引用计数，有对象引用时计数器 +1，引用被释放时计数 -1，当计数器为 0 时就可以被回收。它有一个缺点不能解决循环引用的问题。
2：可达性分析算法：
从 GC Roots 开始向下搜索，搜索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时，则证明此对象是可以被回收的。如图所示，对象object5，object6，object7虽然相互有关联，但是他们到GC Root是不可达的，所以他们将会判定为是可回收的对象。

注意：在java语言中，可作为GC Roots的对象包括下面几种：
a：虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象
b：方法区中类静态属性引用的对象
c：方法区中常量引用的对象
d：本地方法栈中JNI(即一般说的Native方法)引用的对象
3：JVM中的永久代中会发生垃圾回收吗
垃圾回收不会发生在永久代，如果永久代满了或者是超过了临界值，会触发完全垃圾回收(Full GC)。如果你仔细查看垃圾收集器的输出信息，就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确的永久代大小对避免Full GC是非常重要的原因。请参考下Java8：从永久代到元数据区
(译者注：Java8中已经移除了永久代，新加了一个叫做元数据区的native内存区)

三：垃圾收集算法：

3.1：标记清除算法
标记无用对象，在标记完后统一进行清除回收。
**缺点：标记和清除两个过程效率不高，零一个是空间问题，标记清除后产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多会导致以后程序运行过程中需要分配较大的对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发一次垃圾收集动作。
**具体执行过程如图所示：

3.2：复制算法：
为了解决标记-清除算法的效率不高的问题，产生了复制算法。它把内存空间划为两个相等的区域，每次只使用其中一个区域。垃圾收集时，遍历当前使用的区域，把存活对象复制到另外一个区域中，最后将当前使用的区域的可回收的对象进行回收。
优点：按顺序分配内存即可，实现简单、运行高效，不用考虑内存碎片。
缺点：可用的内存大小缩小为原来的一半，对象存活率高时会频繁进行复制。具体执行过程如图所示：

3.3：标记-整理算法：
在新生代中可以使用复制算法，但是在老年代就不能选择复制算法了，因为老年代的对象存活率会较高，这样会有较多的复制操作，导致效率变低。标记-清除算法可以应用在老年代中，但是它效率不高，在内存回收后容易产生大量内存碎片。因此就出现了一种标记-整理算法（Mark-Compact）算法，与标记-整理算法不同的是，在标记可回收的对象后将所有存活的对象压缩到内存的一端，使他们紧凑的排列在一起，然后对端边界以外的内存进行回收。回收后，已用和未用的内存都各自一边。
优点：解决了标记-清理算法存在的内存碎片问题。
缺点：仍需要进行局部对象移动，一定程度上降低了效率。示意图如图所示：

3.4：分代算法:
分代算法：根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，一般是新生代和老年代，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法，只需要付出少量的存活对象的复制成本就可以完成收集。而老年代中因为对象存活率高，没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用标记清除或者标记整理算法来进行回收
新生代基本采用复制算法，老年代采用标记整理算法