一、判斷對象是否已死
1搜锰、引用計(jì)數(shù)算法
? ? ? 給對象中添加一個引用計(jì)數(shù)器耿战，每當(dāng)有一個地方引用它時剂陡，計(jì)數(shù)器值就加1，當(dāng)引用時效時薯嗤，計(jì)數(shù)器值就減1纤泵；任何時刻計(jì)數(shù)器為0的對象就是不可能再被使用的捏题，引用計(jì)數(shù)算法管理內(nèi)存很高效公荧，但是java虛擬機(jī)沒有使用，因?yàn)槭撬茈y解決對象間相互循環(huán)引用的問題窟社。兩個對象互相引用绪钥，導(dǎo)致它們的引用計(jì)數(shù)都不為0程腹，于是引用計(jì)數(shù)算法無法通知GC收集器回收它們。色鸳、
2命雀、可達(dá)性分析算法
? ? Java是通過可達(dá)性分析（Reachability Analysis）來判定對象是否存活的斩箫。這個算法的基本思路就是通過一系列的稱為“GC Roots” 的對象作為起始點(diǎn)校焦，從這些節(jié)點(diǎn)開始向下搜索，搜索所走過的路徑稱為引用鏈（Reference Chain）氛雪，當(dāng)一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連時报亩，則證明對象是不可用的井氢。
在Java語言中花竞，可以作為GC Roots的對象包括下面幾種：
? ? 虛擬機(jī)棧（棧幀中的本地變量表）中引用的對象。
? ? 方法區(qū)中靜態(tài)類屬性引用的對象零远。
? ? 方法區(qū)中常量引用的對象牵辣。
? ? 本地方法棧中JNI（即一般說的Native方法）引用的對象纬向。
二、垃圾收集算法
1琢岩、標(biāo)記-清除算法
? ? 最基礎(chǔ)的收集算法是“標(biāo)記-清除”（Mark-Sweep）算法膳帕，算法分為“標(biāo)記”和“清除”兩個階段：首先標(biāo)記出所有需要收回的對象危彩，在標(biāo)記完成之后統(tǒng)一回收所有被標(biāo)記的對象汤徽。它有兩個不足：一個是效率問題，標(biāo)記和清除兩個過程的效率都不高拼坎；另一個是空間問題泰鸡，標(biāo)記清除之后會產(chǎn)生大量的不連續(xù)的內(nèi)存碎片壳鹤，空間碎片太多可能會導(dǎo)致以后在程序運(yùn)行過程中需要分配較大對象時芳誓，無法找到足夠的連續(xù)內(nèi)存從而不得不提前觸發(fā)另一次垃圾收集動作。
2匿值、復(fù)制算法
? ? 為了解決效率問題挟憔，一種稱為“復(fù)制”（Copying）的收集算法出現(xiàn)了绊谭，它將可用內(nèi)存按容量劃分為大小相等的兩塊，每次只使用其中的一塊。當(dāng)這塊的內(nèi)存用完了趟大，就將還存活著的對象復(fù)制到另一塊上面铣焊，然后再把已使用過的內(nèi)存空間一次清理掉曲伊。這樣使得每次都是對整個半?yún)^(qū)進(jìn)行內(nèi)存回收，內(nèi)存分配時也就不用考慮內(nèi)存碎片等復(fù)雜情況坟募，只要移動堆頂指針懈糯，按順序分配內(nèi)存即可羡棵，實(shí)現(xiàn)簡單，運(yùn)行高效贿讹。代價很高民褂，將內(nèi)存縮小為原來的一半祖屏。
3袁勺、標(biāo)記-整理算法
? ? “標(biāo)記-整理”（Mark-Compact）算法期丰，標(biāo)記過程仍然與“標(biāo)記-清除”算法一樣，但后續(xù)步驟不是直接對可回收對象進(jìn)行清理街立，而是讓所有存活的對象都向一端移動赎离，然后直接清理掉端邊界以外的內(nèi)存。
4虽画、分代收集算法
? ? “分代收集”（Generational Collection）算法码撰，根據(jù)對象存活周期的不同將內(nèi)存劃分為幾塊脖岛。一般是把Java堆分為新生代和老年代颊亮，這樣既可以根據(jù)各個年代的特點(diǎn)采用最適當(dāng)?shù)氖占惴ū嘈帧Ｔ谛律泻菰В看卫占瘯r都發(fā)現(xiàn)有大批對象死去，只有少量存活卸察，那就選用復(fù)制算法铅祸，只需要付出少量對象的復(fù)制成本就可以完成收集坑质。而老年代中因?yàn)閷ο蟠婊盥矢摺]有額外空間對它進(jìn)行分配擔(dān)保临梗，就必須使用“標(biāo)記-清除”或者“標(biāo)記-整理”算法來進(jìn)行回收涡扼。
三、垃圾收集器
1盟庞、Serial收集器
? ? ? 這個收集器時單線程的收集器吃沪，它進(jìn)行來寄收集時，必須暫停其他所有的工作線程什猖，直到它收集結(jié)束票彪。
2、ParNew收集器
? ? ? ParNew收集器是Serial收集器的多線程版本降铸，除了使用多線程進(jìn)行垃圾收集之外在旱，其余行為包括Serial收集器可用的所有控制參數(shù)、收集算法推掸、Stop The World桶蝎、對象分配規(guī)則、回收策略等都與Serial收集器一樣谅畅。
3俊嗽、Parallel Scavenge收集器
? ? ? Parallel Scavenge收集器是一個新生代收集器，它也是使用復(fù)制算法的收集器铃彰，又是并行的多線程收集器。Parallel Scavenge收集器的目標(biāo)是達(dá)到一個可控制的吞吐量（Throughput）芯咧。所謂的吞吐量就是CPU用于運(yùn)行用戶代碼的時間與CPU總消耗時間的比值牙捉，即吞吐量=運(yùn)行用戶代碼時間/（運(yùn)行用戶代碼時間+垃圾收集時間）。
? ? ? Parallel Scavenge收集器提供了兩個參數(shù)用于精確控制吞吐量敬飒，分別是控制最大垃圾收集停頓時間的-XX:MaxGCPauseMillis參數(shù)以及直接設(shè)置吞吐量大小的-XX:GCTimeRatio參數(shù)邪铲。 Parallel Scavenge收集器還有一個參數(shù)：-XX:+UseAdaptiveSizePolicy，這個參數(shù)打開之后无拗，就不需要手工指定新生代的小写健（-Xms）、Eden與Survivor區(qū)的比例（-XX:SurvivorRatio）英染、晉升老年代對象大欣咳恰（-XX:PretenureSizeThreshold）等參數(shù)了。虛擬機(jī)會自動調(diào)整四康，這種方式稱為GC自適應(yīng)的調(diào)節(jié)策略（GC Ergonomics）搪搏。
4、Serial Old收集器
? ? ? Serial Old收集器是Serial收集器的老年代版本闪金，是一個單線程收集器疯溺，使用“標(biāo)記-整理”算法。這個收集器的主要意義也是在于給Client模式下的虛擬機(jī)使用哎垦。如果在Server模式下囱嫩，那么它主要還有兩大用途：一種用途是JDK1.5以及之前的版本中與Parallel Scavenge收集器搭配使用，另一種用途是作為CMS收集器的后備預(yù)案漏设，在并發(fā)收集發(fā)生Concurrent Mode Failure時使用墨闲。
5、Parallel Old收集器
? ? ? Parallel Old收集器是Parallel Scavenge收集器的老年代版本愿题，使用多線程和“標(biāo)記-整理”算法损俭。
6蛙奖、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(biāo)的收集器。是基于“標(biāo)記-清楚”算法實(shí)現(xiàn)的杆兵，主要有四個運(yùn)行步驟雁仲，包括：初始標(biāo)記（CMS initial mark），并發(fā)標(biāo)記（CMS concurrent mark）琐脏，重新標(biāo)記（CMS remark）攒砖，并發(fā)清除（CMS concurrent sweep）
7、G1收集器
? ? G1是一款面向服務(wù)端應(yīng)用的垃圾收集器日裙。G1具備以下特點(diǎn)：并行與并發(fā)吹艇，分代收集，空間整理昂拂，可預(yù)測的停頓受神。使用G1收集器時，Java堆的內(nèi)存布局就與其他收集器有很大差別格侯，它將整個Java堆劃分為多個大小相等的獨(dú)立區(qū)域（Region）鼻听，雖然還保留有新生代和老年代的概念，但新生代和老年代不再是物理隔離的了联四，它們都是一部分Region的集合撑碴。
四、內(nèi)存分配策略
? ? ? ? 對象的內(nèi)存分配朝墩，就是在堆上分配醉拓，對象主要分配在新生代Eden區(qū)上。
1收苏、對象優(yōu)先在Eden分配
? ? 大多數(shù)情況下亿卤，對象在新生代Eden區(qū)中分配。當(dāng)Eden區(qū)沒有足夠空間進(jìn)行分配時鹿霸，虛擬機(jī)將發(fā)起一次Minor GC怠噪。
2、大對象直接進(jìn)入老年代
? ? 所謂的大對象是指杜跷，需要大量連續(xù)內(nèi)存空間的Java對象傍念，最典型的就是那種很長的字符串以及數(shù)組。虛擬機(jī)提供了一個-XX:PretenureSizeThreshold參數(shù)葛闷，令大于這個設(shè)置值的對象直接在老年代分配憋槐。
3、長期存活的對象將進(jìn)入老年代
? ? ? 虛擬機(jī)給每個對象定義了一個對象年齡計(jì)數(shù)器淑趾，對象在Survivor中每“熬過”一次Minor GC阳仔，年齡就增加1歲，當(dāng)它的年齡達(dá)到一定程度，就會晉升到老年代近范。對象晉升的閾值嘶摊，可以通過參數(shù)-XX:MaxTenuringThreshold設(shè)置。
4评矩、動態(tài)對象年齡判定
? ? ? 如果在Survivor空間中相同年齡所有對象的大小的總和大于Survivor空間的一半叶堆，年齡大于或者該年齡的對象就可以直接進(jìn)入老年代，無須等到XX:MaxTenuringThreshold中要求的年齡斥杜。
5虱颗、空間分配擔(dān)保
? ? 在發(fā)生Minor GC之前，虛擬機(jī)會先檢查老年代最大可用的連續(xù)空間是否大于新生代所有對象空間蔗喂，如果這個條件成立忘渔，那么Minor GC 可以確保是安全的。如果不成立缰儿，則虛擬機(jī)會查看HandlerPromotionFailure設(shè)置值是否允許擔(dān)保失敗畦粮。如果允許，那么會繼續(xù)檢查老年代最大可用的連續(xù)空間是否大于歷次晉升到老年代對象的平均大小乖阵，如果大于锈玉，將嘗試著進(jìn)行一次Minor GC，盡管這次Minor GC 是有風(fēng)險(xiǎn)的义起；如果小于，或者HandlerPromotionFailure設(shè)置不允許冒險(xiǎn)师崎，那么這時也要改為進(jìn)行一次Full GC默终。
本文來自于《深入Java虛擬機(jī)-JVM高級特性與最佳實(shí)踐》---周志明。如果侵權(quán)犁罩，請聯(lián)系作者刪除齐蔽。
