一、物件已死

• 引用計數演算法，引用加1，失效減1；為0時被回收。
• 可達分析演算法，從GC Root開始搜尋，當一個物件在GC ROOT沒有任何引用鏈則物件不可用。
• GC ROOT 物件包括下面幾種： 1.虛擬機器棧中引用的物件； 2.方法區中類靜態屬性引用的物件； 3.方法區中常量引用的物件； 4.本地方法棧中引用的物件；

引用分為強引用，軟引用，弱引用，虛引用 - 強引用指程式碼普遍存在，類似 Object obj = new Object()，只要強引用在永遠不會被回收； - 軟引用是描述一些有用但非必須的物件，系統記憶體溢位異常前，會把這些物件回收； - 弱引用是描述非必須物件，強度比軟引用更弱一些，每次垃圾收集器工作時，無論記憶體是否夠都會被回收； - 虛引用稱幽靈引用，是最弱的引用關係，設定虛引用的唯一目的是物件被回收時收到一個系統通知；

判斷一個類是否是無用的類，需同時滿足：

• 該類所有例項都已經被回收；
• 載入該類的ClassLoader已被回收；
• 該類對應的java.lang.Class物件沒有在其他地方被引用 ；

二、垃圾收集演算法

標記-清除演算法

• 分為標記和清除兩個階段：首先標記處需回收物件，完成後統一回收。
• 不足：1.效率問題 2.空間問題，清除後產生大量不連續記憶體碎片

複製演算法

• 將記憶體按容量劃分為大小相等的兩塊，每次使用其中一塊，當一塊用完了，將存活物件複製到另一塊，並清理舊塊
• 實現簡單，執行高效，但記憶體使用縮小一半

標記-整理演算法

分代收集演算法

• java堆分為新生代和老年代
• 新生代選用複製演算法，老年代採用標記-清理或者標記-整理演算法

三、HotSpot的演算法實現

列舉根節點

• 可達性分析必須在一個能確保一致性的快照中進行–Stop-The-World。
• 虛擬機器通過OopMap的資料結構得知哪些地方存放著物件引用。

安全點

• 在特定的位置生成OopMap，這些位置稱為安全點。
• 程式執行只有在安全點時才會暫停。
• 安全點不能太少以致於GC等待時間太長，也不能過於頻繁以致於過分增大執行負荷。
• 安全點選定以是否具有讓程式長時間執行的特徵為標準，如方法呼叫，迴圈跳轉，異常跳轉。
• 如何讓所有執行緒都在安全點處停頓：搶先式中斷和主動式中斷 1.搶先式中斷不需要程式碼配合，GC時把所有執行緒中斷，發現不在安全點處執行緒讓其跑到安全點上中斷。 2.主動式是當需要中斷時，不直接操作執行緒而設定一個標誌，各執行緒主動去輪詢這個標誌，發現標誌為真則中斷掛起。

安全區域

• 安全區域指在一段程式碼片段之中，引用關係不會發生變化，在這區域中任意地方GC都是安全的。

四、垃圾收集器

Serial收集器

• 一個單執行緒的收集器。

• 對於執行在Client模式下的虛擬機器是個很好選擇。

  ParNew收集器

• Serial收集器的多執行緒版本。

• 並行（Parallel）指多條垃圾收集器執行緒並行工作，此時使用者執行緒處於等待狀態。
• 併發（Concurrent）指使用者和收集器執行緒同時執行（可能交替執行），使用者程式繼續執行，收集器執行另一個CPU上。

Parallel Scavenge收集器

• 新生代的收集器，也是使用複製演算法的收集器，又是並行的多執行緒收集器。
• -XX:MaxGCPauseMillis 控制最大垃圾收集器停頓時間，GC停頓時間縮短以犧牲吞吐量和新生代空間來換取的。
• -XX:GCTimeRatio 設定吞吐量大小（0-100）。
• -XX:+UseAdaptiveSizePolicy 開啟後不需要指定新生代大小（-Xmn）、Eden與Surviror區比例等引數。

Serial Old收集器

• Serial收集器的老年代版本。

• 意義在於給Client模式的虛擬機器使用。

  Parallel Old收集器

• Parallel Scavenge的老年代版本。

  CMS收集器

• 以獲取最短回收停頓時間為目標的收集器，基於標記-清除演算法實現。

  G1收集器

• 面向服務端應用的垃圾收集器。

• 將整個java堆分為多個大小相等的獨立區域，新生代和老年代都是一部分割槽域的集合。

五、記憶體分配與回收策略

物件優先在Eden分配

• 物件在新生代Eden分配，沒有空間會發起一次Minor GC。
• 新生代GC（Minor GC）指發生在新生代垃圾收集動作，非常頻繁，回收速度也比較快。

• 老年代GC（Full GC）指發生在老年代GC，比Minor GC速度慢10倍以上。

  大物件直接進入老年代

• 大量連續佔用記憶體的物件，典型的是長字串以及陣列。

• -XX:PretenureSizeThreshold 令大於這個設定值的物件直接在老年代分配，避免在Eden與survivor直接記憶體複製。
• 上面引數只對Serial和ParNew兩款收集器有效。

長期存活的物件將進入老年代

動態物件年齡判定

空間分配擔保