JVM学习笔记3-垃圾收集策略
Java虚拟机的内存模型分为五个部分，分别是：程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区。
这五个区域既然是存储空间，那么为了避免Java虚拟机在运行期间内存存满的情况，就必须得有一个垃圾收集者的角色，不定期地回收一些无效内存，以保障Java虚拟机能够健康地持续运行。
这个垃圾收集者就是平常我们所说的“垃圾收集器”，那么垃圾收集器在何时清扫内存？清扫哪些数据？这就是接下来我们要解决的问题。
程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈都是线程私有的，也就是每条线程都拥有这三块区域，而且会随着线程的创建而创建，线程的结束而销毁。那么，垃圾收集器在何时清扫这三块区域的问题就解决了。
此外，Java虚拟机栈、本地方法栈中的栈帧会随着方法的开始而入栈，方法的结束而出栈，并且每个栈帧中的本地变量表都是在类被加载的时候就确定的。因此以上三个区域的垃圾收集工作具有确定性，垃圾收集器能够清楚地知道何时清扫这三块区域中的哪些数据。
然而，堆和方法区中的内存清理工作就没那么容易了。
堆中存放JVM运行期间的所有对象，虽然每个对象的内存大小在加载该对象所属类的时候就确定了，但究竟创建多少个对象只有在程序运行期间才能确定。
堆内存的回收
1. 如何判定哪些对象需要回收？
在对堆进行对象回收之前，首先要判断哪些是无效对象。我们知道，一个对象不被任何对象或变量引用，那么就是无效对象，需要被回收。一般有两种判别方式：
引用计数法
可达性分析法
Java虚拟机栈所引用的对象(栈帧中局部变量表中引用类型的变量所引用的对象)
方法区中静态属性引用的对象
方法区中常量所引用的对象
本地方法栈所引用的对象
两者对比：
2. 回收无效对象的过程
当JVM筛选出失效的对象之后，并不是立即清除，而是再给对象一次重生的机会，具体过程如下：
判断该对象是否覆盖了finalize()方法
若已覆盖该方法，并该对象的finalize()方法还没有被执行过，那么就会将finalize()扔到F-Queue队列中；
若未覆盖该方法，则直接释放对象内存。
执行F-Queue队列中的finalize()方法
对象重生或死亡
注意：
方法区的内存回收
我们知道，如果使用复制算法实现堆的内存回收，堆就会被分为新生代和老年代，新生代中的对象“朝生夕死”，每次垃圾回收都会清除掉大量的对象；而老年代中的对象生命较长，每次垃圾回收只有少量的对象被清除掉。
由于方法区中存放生命周期较长的类信息、常量、静态变量，因此方法区就像是堆的老年代，每次垃圾收集的只有少量的垃圾被清除掉。
方法区中主要清除两种垃圾：
1. 如何判定废弃常量？
清除废弃的常量和清除对象类似，只要常量池中的常量不被任何变量或对象引用，那么这些常量就会被清除掉。
2. 如何废弃废弃的类？
清除废弃类的条件较为苛刻：
垃圾收集算法
现在我们知道了判定一个对象是无效对象、判定一个类是废弃类、判定一个常量是废弃常量的方法，也就是知道了垃圾收集器会清除哪些数据，那么接下来介绍如何清除这些数据。
1. 标记-清除算法
首先利用刚才介绍的方法判断需要清除哪些数据，并给它们做上标记；然后清除被标记的数据。
分析：
2. 复制算法
将内存分成两份，只将数据存储在其中一块上。当需要回收垃圾时，也是首先标记出废弃的数据，然后将有用的数据复制到另一块内存上，最后将第一块内存全部清除。
分析：
解决空间利用率问题：
通过这种方式，只需要浪费10%的内存空间即可实现带有压缩功能的垃圾收集方法，避免了内存碎片的问题。
但是，当一个对象要申请内存空间时，发现Eden+Survior中剩下的空间无法放置该对象，此时需要进行Minor GC，如果MinorGC过后空闲出来的内存空间仍然无法放置该对象，那么此时就需要将对象转移到老年代中，这种方式叫做“分配担保”。
什么是分配担保？
3. 标记-整理算法
在回收垃圾前，首先将所有废弃的对象做上标记，然后将所有未被标记的对象移到一边，最后清空另一边区域即可。
分析：
4. 分代收集算法
将内存划分为老年代和新生代。老年代中存放寿命较长的对象，新生代中存放“朝生夕死”的对象。然后在不同的区域使用不同的垃圾收集算法。
Java中引用的种类
Java中根据生命周期的长短，将引用分为4类。
1. 强引用
我们平时所使用的引用就是强引用。
2. 软引用
只有当堆即将发生OOM异常时，JVM才会回收软引用所指向的对象。
3. 弱引用
只要垃圾收集器运行，软引用所指向的对象就会被回收。
4. 虚引用
虚引用也叫幽灵引用，它和没有引用没有区别，无法通过虚引用访问对象的任何属性或函数。