1.引用計數(shù)法

算法分析

• 引用計數(shù)是垃圾收集器中的早期策略。在這種方法中蒸辆，堆中每個對象實例都有一個引用計數(shù)。當(dāng)一個對象被創(chuàng)建時柒室，且將該對象實例分配給一個變量逗宜，該變量計數(shù)設(shè)置為1空骚。當(dāng)任何其它變量被賦值為這個對象的引用時，計數(shù)加1（a = b,則b引用的對象實例的計數(shù)器+1）囤屹，但當(dāng)一個對象實例的某個引用超過了生命周期或者被設(shè)置為一個新值時，對象實例的引用計數(shù)器減1乡括。任何引用計數(shù)器為0的對象實例可以被當(dāng)作垃圾收集。當(dāng)一個對象實例被垃圾收集時诲泌，它引用的任何對象實例的引用計數(shù)器減1敷扫。

優(yōu)缺點

優(yōu)點 引用計數(shù)收集器可以很快地執(zhí)行，穿插在程序運行的過程當(dāng)中葵第，對程序需要不被長時間打斷的情形下十分實用
缺點 無法檢測出循環(huán)引用，如父對象有一個對子對象的引用缀台，子對象反過來引用父對象哮奇。這樣，他們的引用計數(shù)永遠(yuǎn)不可能為0.

缺點 無法檢測出循環(huán)引用屏镊，如父對象有一個對子對象的引用，子對象反過來引用父對象律罢。這樣棍丐，他們的引用計數(shù)永遠(yuǎn)不可能為0.

2.清除算法

根搜索算法是從離散數(shù)學(xué)中的圖論引入的，程序把所有的引用關(guān)系看作一張圖巾钉，從一個節(jié)點GC ROOT開始秘案，尋找對應(yīng)的引用節(jié)點，找到這個節(jié)點以后阱高，繼續(xù)尋找這個節(jié)點的引用節(jié)點，當(dāng)所有的引用節(jié)點尋找完畢之后吼旧，剩余的節(jié)點則被認(rèn)為是沒有被引用到的節(jié)點未舟，即無用的節(jié)點掂为。

java中可作為GC Root的對象有：
虛擬機(jī)棧中引用的對象（本地變量表）员串；
方法區(qū)中靜態(tài)屬性引用的對象；
方法區(qū)中常量引用的對象昵济；
本地方法棧中引用的對象（Native對象）访忿。

2.1 標(biāo)記-清除算法

標(biāo)記-清除算法采用從根集合進(jìn)行掃描，對存活的對象對象標(biāo)記海铆，標(biāo)記完畢后，再掃描整個空間中未被標(biāo)記的對象殴边，進(jìn)行回收珍语，如上圖所示。標(biāo)記-清除算法不需要進(jìn)行對象的移動板乙，并且僅對不存活的對象進(jìn)行處理，在存活對象比較多的情況下極為高效蛋铆，但由于標(biāo)記-清除算法直接回收不存活的對象放接，因此會造成內(nèi)存碎片

標(biāo)記-整理算法采用標(biāo)記-清除算法一樣的方式進(jìn)行對象的標(biāo)記，但在清除時不同玛瘸，在回收不存活的對象占用的空間后乳乌，會將所有的存活對象往左端空閑空間移動市咆，并更新對應(yīng)的指針。標(biāo)記-整理算法是在標(biāo)記-清除算法的基礎(chǔ)上蒙兰，又進(jìn)行了對象的移動芒篷，因此成本更高采缚，但是卻解決了內(nèi)存碎片的問題。在基于Compacting算法的收集器的實現(xiàn)中篡帕，一般增加句柄和句柄表贸呢。

3. copying算法

該算法的提出是為了克服句柄的開銷和解決堆碎片的垃圾回收。它開始時把堆分成 一個對象 面和多個空閑面怔鳖， 程序從對象面為對象分配空間固蛾，當(dāng)對象滿了，基于copying算法的垃圾收集就從根集中掃描活動對象艾凯，并將每個活動對象復(fù)制到空閑面(使得活動對象所占的內(nèi)存之間沒有空閑洞)，這樣空閑面變成了對象面斜姥，原來的對象面變成了空閑面沧竟，程序會在新的對象面中分配內(nèi)存。
一種典型的基于coping算法的垃圾回收是stop-and-copy算法杈笔，它將堆分成對象面和空閑區(qū)域面糕非，在對象面與空閑區(qū)域面的切換過程中，程序暫停執(zhí)行朽肥。

4.分代算法

• 年輕代：(Young Generation)

所有新生成的對象首先都是放在年輕代的。年輕代的目標(biāo)就是盡可能快速的收集掉那些生命周期短的對象篱昔。
新生代內(nèi)存按照8:1:1的比例分為一個eden區(qū)和兩個survivor(survivor0,survivor1)區(qū)。一個Eden區(qū)空执，兩個Survivor區(qū)(一般而言)穗椅。大部分對象在Eden區(qū)中生成∑ケ恚回收時先將eden區(qū)存活對象復(fù)制到一個survivor0區(qū)，然后清空eden區(qū)拜鹤，當(dāng)這個survivor0區(qū)也存放滿了時流椒，則將eden區(qū)和survivor0區(qū)存活對象復(fù)制到另一個survivor1區(qū)，然后清空eden和這個survivor0區(qū)惯裕，此時survivor0區(qū)是空的绣硝，然后將survivor0區(qū)和survivor1區(qū)交換，即保持survivor1區(qū)為空鹉胖，如此往復(fù)。
當(dāng)survivor1區(qū)不足以存放 eden和survivor0的存活對象時挠铲，就將存活對象直接存放到老年代寂诱。若是老年代也滿了就會觸發(fā)一次Full GC，也就是新生代瓢棒、老年代都進(jìn)行回收
新生代發(fā)生的GC也叫做Minor GC丘喻，MinorGC發(fā)生頻率比較高(不一定等Eden區(qū)滿了才觸發(fā))。

• 老年代(Old Generation)

在年輕代中經(jīng)歷了N次垃圾回收后仍然存活的對象泉粉，就會被放到年老代中。因此窘面，可以認(rèn)為年老代中存放的都是一些生命周期較長的對象叽躯。
內(nèi)存比新生代也大很多(大概比例是1:2)，當(dāng)老年代內(nèi)存滿時觸發(fā)Major GC即Full GC酣难，F(xiàn)ull GC發(fā)生頻率比較低黑滴，老年代對象存活時間比較長，存活率標(biāo)記高

• 持久代(Permanent Generation): (JDK8 以棄用)

用于存放靜態(tài)文件菜谣，如Java類晚缩、方法等。持久代對垃圾回收沒有顯著影響荞彼，但是有些應(yīng)用可能動態(tài)生成或者調(diào)用一些class，例如Hibernate 等抓谴，在這種時候需要設(shè)置一個比較大的持久代空間來存放這些運行過程中新增的類寞缝。

• Serial收集器（復(fù)制算法):新生代單線程收集器，標(biāo)記和清理都是單線程措拇，優(yōu)點是簡單高效

• ParNew收集器(停止-復(fù)制算法):新生代收集器，可以認(rèn)為是Serial收集器的多線程版本，在多核CPU下有著比Serial更好的表現(xiàn)

• Parallel Scavenge收集器(停止-復(fù)制算法):并行收集器砰左，追求高吞吐量，高效利用CPU。吞吐量一般為99%， 吞吐量= 用戶線程時間/(用戶線程時間+GC線程時間)稚新。適合后臺應(yīng)用等對交互相應(yīng)要求不高的場景。

• Serial Old(標(biāo)記-整理算法):老年代單線程收集器褂删，Serial收集器的老年代版本

• Parallel Old(停止-復(fù)制算法):Parallel Scavenge收集器的老年代版本，并行收集器缅帘，吞吐量優(yōu)先

• CMS(Concurrent Mark Sweep)(標(biāo)記-清理算法)：高并發(fā)难衰、低停頓，追求最短GC回收停頓時間盖袭，cpu占用比較高鳄虱，響應(yīng)時間快，停頓時間短醇蝴，多核cpu 追求高響應(yīng)時間的選擇。