JVM（二）—— 垃圾回收
垃圾回收
垃圾回收主要解決三個問題（回收哪些Which，什麽時候回收WHEN，如何回收HOW）
一、回收哪些
這三個問題，最主要的還是第一個，Which回收哪些，評斷回收還是不回收的標準是看對象是否被引用
引用分為四種：
- 強引用：一個對象被一個引用所指向。絕對不會被JVM回收的，即使內存不過用
- 軟引用：只有在堆內存不夠用的時候才會被回收。使用SoftReference實現
- 弱引用：弱引用相對於軟引用，引用級別更低。只要垃圾回收器啟動了回收，就會被回收掉。絕WeakReference實現
- 虛引用：虛引用的主要作用是跟蹤對象被垃圾回收的狀態。虛引用對對象本身沒有太大影響，必須和引用隊列（ReferenceQueue）聯合使用
1、引用計數法
如果兩個對象相互引用，就不會被回收，當然，GC並沒有采用這種算法
2、根搜索算法
從根開始，沿著整個對象圖上的每條鏈接，確定可達的對象，如果對象不可達，則作為垃圾收集
是對（1）的改進，根對象到達某一對象不可達，GC就會對其回收。
public static void main(String[] args) {
Node n1 = new Node();
Node n2 = new Node();
Node n3 = new Node();
n1.next = n2;
n3 = n2;
n2 = null 
二、何時回收，如何回收
這就需要垃圾收集算法來解決，但講垃圾回收算法之前需要明白一個分代的概念
1、分代的策略
絕大多數的對象不會被長時間引用，這些對象在其Young期間就會被回收
很老的對象和很新的對象之間很少存在相互引用
Young代
大部分垃圾回收器對Young代都采用復制算法，為什麽？因為Young代處於可達的對象數量少，所以復制成本不大
Young代由一個Eden區和2個Survivor區構成。絕大多數對象先分配到Eden區中，Survivor區中的對象都至少經歷過一次垃圾回收
為什麽要有2個Survivor區，是因為其中一個Survivor是空的，來存放Young代的對象。最後會清空Eden區和第一個Survivor區
思考：Survivor的大小設置的變化會產生什麽影響
Old代
Young代的對象經過多次垃圾回收依然沒有被回收，就會被轉移到Old代
隨著時間流逝，Old代的對象會越來越多，因此Old代的空間要與Young代的空間大
Old代的垃圾回收的兩個特征：Old代垃圾回收的執行頻率不需要太高，因為死的少。每次回收需要更長的時間來完成（如何理解，因為對象多吧）
垃圾回收通常會采用標記壓縮算法。因為對象不會很快死亡，也不會大量產生內存碎片
Permanent代
主要用於裝載Class、方法等信息
垃圾回收機制通常不會回收這一代的對象。
服務器程序通常會加載很多類，需要加大Permanent代內存。
OutOfMemoryError：PermGen space錯誤
2、垃圾回收算法
標記-清除算法
標記所有需要回收的對象，標記完成後，統一回收所有被標記的對象，
不足之處，標記和清除的效率不高，標記清除後會產生大量不連續的內存碎片
復制算法
為了解決效率問題，將內存分為大小相等的兩塊，每次使用一塊，當這一塊內存使用完了之後，將存活的對象放到另一塊內存中，然後對原先那一半內存進行回收。實現簡單，運行高效，不過代價是將內存縮小一半，代價過高。
標記-整理算法
是對標記清除算法的改進，進行標記好了之後，將存活的對象都向一邊移動，然後直接清理掉端邊界以外的內存
分代收集算法
商業虛擬機都采用“分代收集”算法，根據對象的存活周期將內存分為幾塊，一般是將java堆分成新生代和老年代，如果新生代有很少的存活對象，就用復制算法，老年代有很多存活對象，就用標記-清除或標記-整理算法
HotSpot虛擬機下的垃圾收集器
由於內存中的對象，是按存活周期存放在不同的內存塊中的，所以，我們選擇不同的算法來針對不同的內存塊進行垃圾收集。從而，對於，不同的內存塊，我們需要有不同的垃圾收集器。
新生代的垃圾收集器有：Serial收集器、ParNew收集器、Parallel Scavenge收集器
老年代的垃圾收集器有：Serial Old收集器、Parallel Old收集器、CMS收集器、G1收集器
Serial收集器/Serial Old收集器
串行，是單線程的，使用“復制”算法。當它工作時，必須暫停其它所有工作線程。特點：簡單而高效。一般用於Client模式的JVM中
Serial Old是老年代的單線程收集器，使用標記-整理算法。
ParNew收集器
ParNew收集器，是Serial收集器的多線程版。是運行在Server模式下的虛擬機中首選的新生代收集器。除了Serial收集器外，目前只有它能與CMS收集器配合工作。
Parallel Scavenge收集器
吞吐量優先收集器，吞吐量=程序運行時間/（JVM執行回收時間+程序運行時間），是server模式JVM的默認配置
Parallel Old收集器
老年代的多線程收集器，使用標記-整理算法，吞吐量優先，適合於Parallel Scavenge搭配使用
CMS收集器
CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器是一種以獲取最短回收停頓時間為目標的收集器，使用“標記-清除”算法。
回收線程數=（CPU核心數+3）/4
CMS收集器分4個步驟進行垃圾收集工作：
1、初始標記 2、並發標記 3、重新標記 4、並發清除
其中“初始標記”、“重新標記”是需要暫停其它所有工作線程的。
G1收集器
G1（Garbage First）收集器，基於“標記-整理”算法，可以非常精確地控制停頓。
可以不與其他收集器搭配，獨立收集新生代和老年代。
三、內存管理技巧
1、盡量使用直接量：String str = "hello"
2、使用StringBuilder和StringBuffer進行字符串連接
3、盡早釋放無用對象的引用
Object obj = new Object()；obj = null；這行代碼並不能發揮C++中的delete和free作用，其作用僅僅是斷開obj 與new Object(）的關聯，new Object所占用的內存並沒有釋放掉。以此來誘發GC對其進行回收。如果是在方法中，其實要考慮兩種情況，多數情況下不需要這麽寫，對象會隨著因為方法調用的結束而結束。但如果obj =null之後，還有耗時耗內存的操作的話，就需要這樣寫。
四、設置Java虛擬機內存的一些參數
- -Xmx 設置堆內存的最大容量
- -Xms 設置堆內訓初始容量
- -XX：NewSize = size 設置Young代內存的默認容量
- -XX：SurvivorRatio = 8 設置Young代中eden/survivor的比例
- -XX：MaxNewSize = size 設置Young代內存的最大容量
- -XX：PermSize = size 設置永久代的默認容量
- -XX：MaxPermSize = size 設置永久代內存的最大容量
JVM（二）—— 垃圾回收