一、介紹

• GC（Garbage Collection），垃圾收集
• Java中，GC的對象是堆空間和永久區

二、GC算法

1. 引用計數法

• 老牌垃圾回收算法
• 通過引用計算來回收垃圾
• Java中未使用，使用者有COM、ActionScript3、Python

實現：

　　1> 對於一個對象A，只要有任何一個對象引用了A，則A的引用計數器就加1;

　　2> 當引用失效時，引用計數器就減1;

　　3> 只要對象A的引用計數器的值為0，則對象A就不可能再被使用。

缺點：

• 引用和去引用伴隨加法和減法，影響性能
• 很難處理循環引用

2. 標記-清除算法

• 標記-清除算法是現代垃圾回收算法的思想基礎。
• 標記-清除算法將垃圾回收分為兩個階段：標記階段和清除階段。
• 實現：
  • 在標記階段，首先通過根節點，標記所有從根節點開始的可達對象。因此，未被標記的對象就是未被引用的垃圾對象。
  • 在清除階段，清除所有未被標記的對象。

具體過程如下圖所示：

缺點：

• 會產生大量不連續的內存碎片。可能會導致在需要分配較大對象時，無法找到足夠的連續的內存空間，而不得不提前進行另一次的垃圾收集動作。

3. 標記-壓縮算法

• 標記-壓縮算法適合用於存活對象較多的場合，如老年代。
• 它在標記-清除算法的基礎上做了一些優化。
  • 和標記-清除算法一樣，標記-壓縮算法也首先需要從根節點開始，對所有可達對象做一次標記。
  • 但之後，它並不簡單的清理未標記的對象，而是將所有的存活對象壓縮到內存的一端。
  • 最後，清理邊界外所有的空間。

具體過程如下圖所示：

4. 復制算法

• 與標記-清除算法相比，復制算法是一種相對高效的回收方法
• 不適用於存活對象較多的場合 如老年代
• 將原有的內存空間分為兩塊，每次只使用其中一塊
  • 在垃圾回收時，將正在使用的內存中的存活對象復制到未使用的內存塊中，
  • 之後，清除正在使用的內存塊中的所有對象，
  • 最後，交換兩個內存的角色，完成垃圾回收

具體過程如下圖所示：

缺點：

• 空間浪費，內存縮小為原來的一半。

5. 分代收集算法

• 分代收集算法是目前大部分JVM的垃圾收集器采用的算法。
• 依據對象的存活周期進行分類：短命對象歸為新生代，長命對象歸為老年代。
• 根據不同代的特點，選取合適的收集算法
• 少量對象存活（新生代），適合復制算法
• 大量對象存活（老年代），適合標記清理或者標記壓縮

三、Stop-The-World

• Java中一種全局暫停的現象
• 全局停頓，所有Java代碼停止，native代碼可以執行，但不能和JVM交互
• 多半由於GC引起
• 　　Dump線程
• 　　死鎖檢查
• 　　堆Dump

GC時為什麽會有全局停頓？
　　類比在聚會時打掃房間，聚會時很亂，又有新的垃圾產生，房間永遠打掃不幹凈，只有讓大家停止活動了，才能將房間打掃幹凈。

危害：

• 長時間服務停止，沒有響應
• 遇到HA系統，可能引起主備切換，嚴重危害生產環境。

Java虛擬機（三）：GC算法和種類