一、垃圾回收機(jī)制的基本概念
1.什么是垃圾回收扣讼？
Garbage Collection 垃圾收集鲁冯。這里所謂的垃圾指的是在系統(tǒng)運(yùn)行過程當(dāng)中所產(chǎn)生的一些無用的對象，這些對象占據(jù)著一定的內(nèi)存空間中姜，如果長期不被釋放消玄，可能導(dǎo)致OOM(堆溢出)。
2.JVM GC回收哪個(gè)區(qū)域內(nèi)的垃圾丢胚？
內(nèi)存區(qū)域中的程序計(jì)數(shù)器翩瓜、虛擬機(jī)棧、本地方法棧這3個(gè)區(qū)域是線程獨(dú)占區(qū)域携龟，隨著線程而生兔跌，線程而滅；方法結(jié)束或者線程結(jié)束時(shí)骨宠，內(nèi)存會(huì)被自動(dòng)釋放浮定，因此不需要考慮回收的問題。
而Java堆和方法區(qū)則不同层亿，是線程共享區(qū)域桦卒，一個(gè)接口中的多個(gè)實(shí)現(xiàn)類需要的內(nèi)存可能不同，一個(gè)方法中的多個(gè)分支需要的內(nèi)存也可能不一樣匿又，我們只有在程序處于運(yùn)行期間時(shí)才能知道會(huì)創(chuàng)建哪些對象方灾，這部分內(nèi)存的分配和回收都是動(dòng)態(tài)的，GC關(guān)注的也是這部分內(nèi)存碌更，如果涉及到“內(nèi)存”分配與回收也僅指著一部分內(nèi)存裕偿。
3.Java中的對象引用
（1）強(qiáng)引用（Strong Reference）：如“Object obj = new Object（）”，這類引用是Java程序中最普遍的痛单。只要強(qiáng)引用還存在嘿棘，垃圾收集器就永遠(yuǎn)不會(huì)回收掉被引用的對象。
（2）軟引用（Soft Reference）：它用來描述一些可能還有用旭绒，但并非必須的對象鸟妙。在系統(tǒng)內(nèi)存不夠用時(shí)焦人，這類引用關(guān)聯(lián)的對象將被垃圾收集器回收。JDK1.2之后提供了SoftReference類來實(shí)現(xiàn)軟引用重父。
（3）弱引用（Weak Reference）：它也是用來描述非須對象的花椭，但它的強(qiáng)度比軟引用更弱些，被弱引用關(guān)聯(lián)的對象只能生存到下一次垃圾收集發(fā)生之前房午。當(dāng)垃圾收集器工作時(shí)矿辽，無論當(dāng)前內(nèi)存是否足夠，都會(huì)回收掉只被弱引用關(guān)聯(lián)的對象郭厌。在JDK1.2之后袋倔，提供了WeakReference類來實(shí)現(xiàn)弱引用。
（4）虛引用（Phantom Reference）：最弱的一種引用關(guān)系沪曙，完全不會(huì)對其生存時(shí)間構(gòu)成影響奕污，也無法通過虛引用來取得一個(gè)對象實(shí)例。為一個(gè)對象設(shè)置虛引用關(guān)聯(lián)的唯一目的是希望能在這個(gè)對象被收集器回收時(shí)收到一個(gè)系統(tǒng)通知液走。JDK1.2之后提供了PhantomReference類來實(shí)現(xiàn)虛引用碳默。
二、判斷對象是否是垃圾的算法
引用計(jì)數(shù)算法：（老牌垃圾回收算法缘眶。無法處理循環(huán)引用嘱根，沒有被Java采納）
1.引用計(jì)數(shù)算法的概念：
引用計(jì)數(shù)是垃圾收集器中的早期策略。在這種方法中巷懈，堆中每個(gè)對象實(shí)例都有一個(gè)引用計(jì)數(shù)该抒。當(dāng)一個(gè)對象被創(chuàng)建時(shí)，且將該對象實(shí)例分配給一個(gè)變量顶燕，該變量計(jì)數(shù)設(shè)置為1凑保。當(dāng)任何其它變量被賦值為這個(gè)對象的引用時(shí)，計(jì)數(shù)加1（a = b,則b引用的對象實(shí)例的計(jì)數(shù)器+1）涌攻，但當(dāng)一個(gè)對象實(shí)例的某個(gè)引用超過了生命周期或者被設(shè)置為一個(gè)新值時(shí)欧引，對象實(shí)例的引用計(jì)數(shù)器減1。任何引用計(jì)數(shù)器為0的對象實(shí)例可以被當(dāng)作垃圾收集恳谎。當(dāng)一個(gè)對象實(shí)例被垃圾收集時(shí)芝此，它引用的任何對象實(shí)例的引用計(jì)數(shù)器減1。
2.優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
- 引用計(jì)數(shù)收集器可以很快的執(zhí)行因痛，交織在程序運(yùn)行中婚苹。對程序需要不被長時(shí)間打斷的實(shí)時(shí)環(huán)境比較有利。
缺點(diǎn)：
引用和去引用伴隨加法和減法鸵膏，影響性能
無法檢測出循環(huán)引用膊升。如父對象有一個(gè)對子對象的引用，子對象反過來引用父對象谭企。這樣廓译，他們的引用計(jì)數(shù)永遠(yuǎn)不可能為0结胀。
上面的3個(gè)圖中，對于最右邊的那張圖而言：循環(huán)引用的計(jì)數(shù)器都不為0责循，但是他們對于根對象都已經(jīng)不可達(dá)了，但是無法釋放攀操。
引用計(jì)數(shù)算法無法解決循環(huán)引用問題院仿，例如：
public class Object {
Object field = null;
public static void main(String[] args) {
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
Object objectA = new Object();
Object objectB = new Object();//位置1
objectA.field = objectB;
objectB.field = objectA;//位置2
//to do something
objectA = null;
objectB = null;//位置3
}
});
thread.start();
while (true);
}
代碼解釋：
代碼中標(biāo)注了1、2速和、3三個(gè)數(shù)字歹垫，當(dāng)位置1的語句執(zhí)行完以后，兩個(gè)對象的引用計(jì)數(shù)全部為1颠放。當(dāng)位置2的語句執(zhí)行完以后排惨，兩個(gè)對象的引用計(jì)數(shù)就全部變成了2。當(dāng)位置3的語句執(zhí)行完以后碰凶，也就是將二者全部歸為空值以后暮芭，二者的引用計(jì)數(shù)仍然為1。根據(jù)引用計(jì)數(shù)算法的回收規(guī)則欲低，引用計(jì)數(shù)沒有歸0的時(shí)候是不會(huì)被回收的辕宏。
對于我們現(xiàn)在使用的GC來說，當(dāng)thread線程運(yùn)行結(jié)束后砾莱，會(huì)將objectA和objectB全部作為待回收的對象瑞筐。而如果我們的GC采用上面所說的引用計(jì)數(shù)算法，則這兩個(gè)對象永遠(yuǎn)不會(huì)被回收腊瑟，即便我們在使用后顯示的將對象歸為空值也毫無作用聚假。
根搜索算法
1.根搜索算法的概念：
首先了解一個(gè)概念：根集(Root Set)
所謂根集(Root Set)就是正在執(zhí)行的Java程序可以訪問的引用變量（注意：不是對象）的集合(包括局部變量、參數(shù)闰非、類變量)膘格，程序可以使用引用變量訪問對象的屬性和調(diào)用對象的方法。
這種算法的基本思路：
（1）通過一系列名為“GC Roots”的對象作為起始點(diǎn)河胎，尋找對應(yīng)的引用節(jié)點(diǎn)闯袒。
（2）找到這些引用節(jié)點(diǎn)后，從這些節(jié)點(diǎn)開始向下繼續(xù)尋找它們的引用節(jié)點(diǎn)游岳。
（3）重復(fù)（2）政敢。
（4）搜索所走過的路徑稱為引用鏈，當(dāng)一個(gè)對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連時(shí)胚迫，就證明此對象是不可用的喷户。
Java和C#中都是采用根搜索算法來判定對象是否存活的。
2.標(biāo)記可達(dá)對象：
JVM中用到的所有現(xiàn)代GC算法在回收前都會(huì)先找出所有仍存活的對象访锻。根搜索算法是從離散數(shù)學(xué)中的圖論引入的褪尝，程序把所有的引用關(guān)系看作一張圖闹获。下圖3.0中所展示的JVM中的內(nèi)存布局可以用來很好地闡釋這一概念：
首先，垃圾回收器將某些特殊的對象定義為GC根對象河哑。所謂的GC根對象包括：
（1）虛擬機(jī)棧中引用的對象（棧幀中的本地變量表）避诽；
（2）方法區(qū)中的常量引用的對象；
（3）方法區(qū)中的類靜態(tài)屬性引用的對象璃谨；
（4）本地方法棧中JNI（Native方法）的引用對象沙庐。
（5）活躍線程。
接下來佳吞，垃圾回收器會(huì)對內(nèi)存中的整個(gè)對象圖進(jìn)行遍歷拱雏，它先從GC根對象開始，然后是根對象引用的其它對象底扳，比如實(shí)例變量铸抑。回收器將訪問到的所有對象都標(biāo)記為存活衷模。
存活對象在上圖中被標(biāo)記為藍(lán)色鹊汛。當(dāng)標(biāo)記階段完成了之后，所有的存活對象都已經(jīng)被標(biāo)記完了算芯。其它的那些（上圖中灰色的那些）也就是GC根對象不可達(dá)的對象柒昏，也就是說你的應(yīng)用不會(huì)再用到它們了。這些就是垃圾對象熙揍，回收器將會(huì)在接下來的階段中清除它們职祷。
關(guān)于標(biāo)記階段有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是值得注意的：
1.開始進(jìn)行標(biāo)記前，會(huì)觸發(fā)一次Stop The World(STW)暫停届囚，會(huì)暫停全部線程有梆，否則如果對象圖一直在變化的話是無法真正去遍歷它的。
2.暫停時(shí)間的長短并不取決于堆內(nèi)對象的多少也不是堆的大小意系，而是存活對象的多少泥耀。因此，調(diào)高堆的大小并不會(huì)影響到標(biāo)記階段的時(shí)間長短蛔添。
3.在根搜索算法中痰催，要真正宣告一個(gè)對象死亡，至少要經(jīng)歷兩次標(biāo)記過程：
如果對象在進(jìn)行根搜索后發(fā)現(xiàn)沒有與GC Roots相連接的引用鏈迎瞧，那它會(huì)被第一次標(biāo)記并且進(jìn)行一次篩選夸溶。篩選的條件是此對象是否有必要執(zhí)行 finalize（）方法（可看作析構(gòu)函數(shù)，類似于OC中的dealloc凶硅，Swift中的deinit）缝裁。當(dāng)對象沒有覆蓋finalize（）方法，或finalize（）方法已經(jīng)被虛擬機(jī)調(diào)用過足绅，虛擬機(jī)將這兩種情況都視為沒有必要執(zhí)行捷绑。
如果該對象被判定為有必要執(zhí)行finalize（）方法韩脑，那么這個(gè)對象將會(huì)被放置在一個(gè)名為F-Queue隊(duì)列中，并在稍后由一條由虛擬機(jī)自動(dòng)建立的粹污、低優(yōu)先級的Finalizer線程去執(zhí)行finalize（）方法段多。finalize（）方法是對象逃脫死亡命運(yùn)的最后一次機(jī)會(huì)（因?yàn)橐粋€(gè)對象的finalize（）方法最多只會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用一次），稍后GC將對F-Queue中的對象進(jìn)行第二次小規(guī)模的標(biāo)記壮吩，如果要在finalize（）方法中成功拯救自己赡模，只要在finalize（）方法中讓該對象重新引用鏈上的任何一個(gè)對象建立關(guān)聯(lián)即可伟姐。而如果對象這時(shí)還沒有關(guān)聯(lián)到任何鏈上的引用笑跛，那它就會(huì)被回收掉冤狡。
三生百、回收垃圾對象內(nèi)存的算法
在根搜索算法的基礎(chǔ)上递雀，現(xiàn)代虛擬機(jī)的實(shí)現(xiàn)當(dāng)中，垃圾搜集的算法主要有三種蚀浆，分別是標(biāo)記-清除算法缀程、復(fù)制算法、標(biāo)記-整理（標(biāo)記-清除-整理）算法市俊。這三種算法都擴(kuò)充了根搜索算法杨凑，不過它們理解起來還是非常好理解的。
復(fù)制算法（新生代的GC）
1.復(fù)制算法的概念：
將原有的內(nèi)存空間分為兩塊摆昧，每次只使用其中一塊撩满，在垃圾回收時(shí)，將正在使用的內(nèi)存中的存活對象復(fù)制到未使用的內(nèi)存塊中绅你，之后伺帘，清除正在使用的內(nèi)存塊中的所有對象，交換兩個(gè)內(nèi)存的角色忌锯，完成垃圾回收伪嫁。
復(fù)制算法因?yàn)闀?huì)將存貨對象全部復(fù)制，如果執(zhí)行較多的復(fù)制操作偶垮，效率將會(huì)變低张咳，因此復(fù)制算法適合對象存活率較低的新生代
一種典型的基于Coping算法的垃圾回收是stop-and-copy算法，它將堆分成對象區(qū)和空閑區(qū)似舵，在對象區(qū)與空閑區(qū)的切換過程中脚猾，程序暫停執(zhí)行。
2.標(biāo)記-清除算法的缺點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：
標(biāo)記階段和復(fù)制階段可以同時(shí)進(jìn)行啄枕。
每次只對一塊內(nèi)存進(jìn)行回收婚陪，運(yùn)行高效。
只需移動(dòng)棧頂指針频祝，按順序分配內(nèi)存即可泌参，實(shí)現(xiàn)簡單脆淹。
內(nèi)存回收時(shí)不用考慮內(nèi)存碎片的出現(xiàn)（得活動(dòng)對象所占的內(nèi)存空間之間沒有空閑間隔）。
缺點(diǎn)：
- 需要一塊能容納下所有存活對象的額外的內(nèi)存空間沽一。因此盖溺，可一次性分配的最大內(nèi)存縮小了一半。
標(biāo)記-清除算法
1.標(biāo)記清除算法的概念：
標(biāo)記-清除算法是現(xiàn)代垃圾回收算法的思想基礎(chǔ)铣缠。
標(biāo)記-清除算法將垃圾回收分為兩個(gè)階段：標(biāo)記階段和清除階段烘嘱。首先在標(biāo)記階段通過前面的根搜索算法來標(biāo)記可達(dá)對象。因此蝗蛙，未被標(biāo)記的對象就是未被引用的垃圾對象蝇庭；然后，在清除階段捡硅，清除所有未被標(biāo)記的對象哮内。
2.標(biāo)記-清除算法詳解：
它的做法是當(dāng)堆中的有效內(nèi)存空間（available memory）被耗盡的時(shí)候，就會(huì)停止整個(gè)程序（也被成為stop the world）壮韭，然后進(jìn)行兩項(xiàng)工作北发，第一項(xiàng)則是標(biāo)記，第二項(xiàng)則是清除喷屋。
標(biāo)記：標(biāo)記的過程其實(shí)就是琳拨，遍歷所有的GC Roots，然后將所有GC Roots可達(dá)的對象標(biāo)記為存活的對象屯曹。
清除：清除的過程將遍歷堆中所有的對象狱庇，將沒有標(biāo)記的對象全部清除掉。
也就是說恶耽，就是當(dāng)程序運(yùn)行期間僵井，若可以使用的內(nèi)存被耗盡的時(shí)候，GC線程就會(huì)被觸發(fā)并將程序暫停驳棱，隨后將依舊存活的對象標(biāo)記一遍批什，最終再將堆中所有沒被標(biāo)記的對象全部清除掉，接下來便讓程序恢復(fù)運(yùn)行社搅。
3.標(biāo)記-清除算法的優(yōu)缺點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：
- 不需要進(jìn)行對象的移動(dòng)驻债，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形葬。
缺點(diǎn)：
首先合呐，它的缺點(diǎn)就是效率比較低（遞歸與全堆對象遍歷），導(dǎo)致stop the world的時(shí)間比較長笙以，尤其對于交互式的應(yīng)用程序來說簡直是無法接受淌实。試想一下，如果你玩一個(gè)網(wǎng)站，這個(gè)網(wǎng)站一個(gè)小時(shí)就掛五分鐘拆祈，你還玩嗎恨闪？
第二點(diǎn)主要的缺點(diǎn)，則是這種方式清理出來的空閑內(nèi)存是不連續(xù)的放坏，這點(diǎn)不難理解咙咽，我們的死亡對象都是隨即的出現(xiàn)在內(nèi)存的各個(gè)角落的，現(xiàn)在把它們清除之后淤年，內(nèi)存的布局自然會(huì)亂七八糟钧敞。而為了應(yīng)付這一點(diǎn)，JVM就不得不維持一個(gè)內(nèi)存的空閑列表麸粮，這又是一種開銷溉苛。而且在分配數(shù)組對象的時(shí)候，尋找連續(xù)的內(nèi)存空間會(huì)不太好找弄诲。
標(biāo)記—整理算法
1.標(biāo)記整理算法的概念：
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)記炊昆、清除，但在回收不存活的對象占用的空間后威根，會(huì)將所有存活的對象往左端空閑空間移動(dòng)，并更新對應(yīng)的指針视乐。標(biāo)記-整理 算法是在標(biāo)記-清除 算法之上洛搀，又進(jìn)行了對象的移動(dòng)排序整理，因此成本更高佑淀，但卻解決了內(nèi)存碎片的問題留美。
2.標(biāo)記-清除算法的優(yōu)缺點(diǎn)：
標(biāo)記/整理算法不僅可以彌補(bǔ)標(biāo)記/清除算法當(dāng)中，內(nèi)存區(qū)域分散的缺點(diǎn)伸刃，也消除了復(fù)制算法當(dāng)中谎砾，內(nèi)存減半的高額代價(jià)。
但是捧颅，標(biāo)記/整理算法唯一的缺點(diǎn)就是效率也不高景图。
不僅要標(biāo)記所有存活對象，還要整理所有存活對象的引用地址碉哑。從效率上來說挚币，標(biāo)記/整理算法要低于復(fù)制算法。
分代收集算法：（新生代的GC+老年代的GC）
JVM為了優(yōu)化內(nèi)存的回收扣典，使用了分代回收的方式妆毕，對于新生代內(nèi)存的回收（Minor GC）主要采用復(fù)制算法。而對于老年代的回收（Major GC）贮尖，大多采用標(biāo)記-整理算法笛粘。
1.標(biāo)記-清除算法、復(fù)制算法、標(biāo)記整理算法的總結(jié)：
三個(gè)算法都基于根搜索算法去判斷一個(gè)對象是否應(yīng)該被回收薪前，而支撐根搜索算法可以正常工作的理論依據(jù)润努，就是語法中變量作用域的相關(guān)內(nèi)容。因此序六，要想防止內(nèi)存泄露任连，最根本的辦法就是掌握好變量作用域，而不應(yīng)該使用C/C++式內(nèi)存管理方式例诀。
在GC線程開啟時(shí)随抠，或者說GC過程開始時(shí)，它們都要暫停應(yīng)用程序（stop the world）繁涂。
它們的區(qū)別如下：（>表示前者要優(yōu)于后者拱她，=表示兩者效果一樣）
（1）效率：復(fù)制算法 > 標(biāo)記/整理算法 > 標(biāo)記/清除算法（此處的效率只是簡單的對比時(shí)間復(fù)雜度，實(shí)際情況不一定如此）扔罪。
（2）內(nèi)存整齊度：復(fù)制算法=標(biāo)記/整理算法>標(biāo)記/清除算法秉沼。
（3）內(nèi)存利用率：標(biāo)記/整理算法=標(biāo)記/清除算法>復(fù)制算法。
注意事項(xiàng)：
可以看到標(biāo)記/清除算法是比較落后的算法了矿酵，但是后兩種算法卻是在此基礎(chǔ)上建立的唬复。
時(shí)間與空間不可兼得。
當(dāng)前商業(yè)虛擬機(jī)的GC都是采用的“分代收集算法”全肮，這并不是什么新的思想敞咧，只是根據(jù)對象的存活周期的不同將內(nèi)存劃分為幾塊兒，根據(jù)上面三種算法的選取應(yīng)用辜腺。一般是把Java堆分為新生代和老年代：短命對象歸為新生代休建，長命對象歸為老年代。
少量對象存活评疗，適合復(fù)制算法：在新生代中测砂，每次GC時(shí)都發(fā)現(xiàn)有大批對象死去，只有少量存活百匆，那就選用復(fù)制算法砌些，只需要付出少量存活對象的復(fù)制成本就可以完成GC。
大量對象存活加匈，適合用標(biāo)記-清理/標(biāo)記-整理：在老年代中寄症，因?yàn)閷ο蟠婊盥矢摺]有額外空間對他進(jìn)行分配擔(dān)保矩动，就必須使用“標(biāo)記-清理”/“標(biāo)記-整理”算法進(jìn)行GC有巧。
注：老年代的對象中，有一小部分是因?yàn)樵谛律厥諘r(shí)悲没，老年代做擔(dān)保篮迎，進(jìn)來的對象男图；絕大部分對象是因?yàn)楹芏啻蜧C都沒有被回收掉而進(jìn)入老年代。
2.下邊將會(huì)講解它們?nèi)绾喂ぷ鞯?/h5>
第一次GC：
在不斷創(chuàng)建對象的過程中甜橱，當(dāng)Eden區(qū)域被占滿逊笆，此時(shí)會(huì)開始做Young GC也叫Minor GC
1）第一次GC時(shí)Survivous中S0區(qū)和S1區(qū)都為空，將其中一個(gè)作為To Survivous(用來存儲Eden區(qū)域執(zhí)行GC后不能被回收的對象)岂傲。比如：將S0作為To Survivous难裆，則S1為From Survivous。
2）將Eden區(qū)域經(jīng)過GC不能被回收的對象存儲到To Survivous（S0）區(qū)域（此時(shí)Eden區(qū)域的內(nèi)存會(huì)在垃圾回收的過程中全部釋放）镊掖，但如果To Survivous（S0）被占滿了乃戈，Eden中剩下不能被回收對象只能存放到Old區(qū)域。
3）將Eden區(qū)域空間清空亩进，此時(shí)From Survivous區(qū)域（S1）也是空的症虑。
4）S0與S1互相切換標(biāo)簽，S0為From Survivous谍憔，S1為To Survivous。
第二次GC：
當(dāng)?shù)诙蜤den區(qū)域被占滿時(shí)主籍，此時(shí)開始做GC
1）將Eden和From Survivous(S0)中經(jīng)過GC未被回收的對象遷移到To Survivous(S1)习贫，如果To Survious(S1)區(qū)放不下，將剩下的不能回收對象放入Old區(qū)域千元；
2）將Eden區(qū)域空間和From Survivous（S0）區(qū)域空間清空苫昌；
3）S0與S1互相切換標(biāo)簽，S0為To Survivous诅炉，S1為From Survivous。
第三次屋厘，第四次一次類推涕烧，始終保證S0和S1有一個(gè)空的，用來存儲臨時(shí)對象汗洒，用于交換空間的目的议纯。反反復(fù)復(fù)多次沒有被淘汰的對象，將會(huì)被放入Old區(qū)域中溢谤，默認(rèn)15次（由參數(shù)--XX:MaxTenuringThreshold=15 決定）瞻凤。
什么情況下對象會(huì)從新生代進(jìn)入老年代？
- 一定次數(shù)的minor gc后
常規(guī)對象被創(chuàng)建之后是存儲在年輕代的Eden區(qū)世杀，每一個(gè)對象都有年齡阀参，在YGC后，survivor1區(qū)還存活的對象的年齡全部+1瞻坝，當(dāng)對象年齡達(dá)到15時(shí)蛛壳，被移交到老年代，15是系統(tǒng)默認(rèn)的，我們可以通過JVM參數(shù)-XX:MaxTenuringThreshold來設(shè)置
- minor gc后survivor放不下
在MinorGC之后存活的對象超過了survivor區(qū)的大小衙荐，會(huì)將這些對象直接轉(zhuǎn)移到老年代
- 動(dòng)態(tài)對象年齡判斷
如果再survivor區(qū)捞挥，有某一年齡的對象的總大小超過了survivor區(qū)大小的50%，年齡大于或等于該年齡的對象就可以直接進(jìn)入老年代
- 大對象
所謂大對象就是指需要比較大的連續(xù)內(nèi)存空間的Java對象忧吟，比如很長的字符串或數(shù)組溜族，我們可以通過JVM參數(shù)-XX:PretenureSizeThreshold指定大對象的容量，單位是字節(jié)劣像。
詳情參考：https://www.pianshen.com/article/24491623364/
四耳奕、垃圾回收的類型
Minor GC屋群、Major GC、Full GC降狠、Mixed GC
1.Minor GC：
Minor GC是發(fā)生在新生代中的垃圾收集動(dòng)作榜配，采用的是復(fù)制算法临燃∧だ龋
對象在Eden和From區(qū)出生后爪瓜，在經(jīng)過一次Minor GC后炬转，如果對象還存活算灸，并且能夠被to區(qū)所容納荐吵，那么在使用復(fù)制算法時(shí)這些存活對象就會(huì)被復(fù)制到to區(qū)域先煎，然后清理掉Eden區(qū)和from區(qū)薯蝎，并將這些對象的年齡設(shè)置為1，以后對象在Survivor區(qū)每熬過一次Minor GC缩筛，就將對象的年齡+1艺演，當(dāng)對象的年齡達(dá)到某個(gè)值時(shí)（默認(rèn)是15歲胎撤，可以通過參數(shù) --XX:MaxTenuringThreshold設(shè)置）伤提，這些對象就會(huì)成為老年代识藤。
但這也是不一定的，對于一些較大的對象（即需要分配一塊較大的連續(xù)內(nèi)存空間）則是直接進(jìn)入老年代
2.Major GC：
CMS收集器中稽穆，當(dāng)老年代滿時(shí)會(huì)觸發(fā) Major GC柱彻〔驼停
目前卖擅，只有CMS收集器會(huì)有單獨(dú)收集老年代的行為惩阶。其他收集器均無此行為≌副穑
3.Full GC
Full GC 對收集整堆（新生代账千、老年代）和方法區(qū)的垃圾收集匀奏。
當(dāng)年老代滿時(shí)會(huì)引發(fā)Full GC，F(xiàn)ull GC將會(huì)同時(shí)回收新生代聚磺、年老代 瘫寝；
當(dāng)永久代滿時(shí)也會(huì)引發(fā)Full GC，會(huì)導(dǎo)致Class暮屡、Method元信息的卸載 准夷。
調(diào)用System.gc時(shí)衫嵌，系統(tǒng)建議執(zhí)行Full GC，但是不一定會(huì)執(zhí)行 墓律。
老年代空間不足
方法區(qū)空間不足
通過 Minor GC 后進(jìn)入老年代的空間大于老年代的可用內(nèi)存
由Eden區(qū)、survivor space1（From Space）區(qū)向survivor space2（To Space）區(qū)復(fù)制時(shí)耻讽，對象大小大于To Space可用內(nèi)存针肥，則把該對象轉(zhuǎn)存到老年代即纲，且老年代的可用內(nèi)存小于該對象大小 蜂厅。
4.Mixed GC
混合GC收集整個(gè)新生代 和部分老年代的垃圾手機(jī)(目前僅G1 GC 收集器支持)
總結(jié)
Minor GC 是 清理 新生代中的Eden區(qū)掘猿，Survivor區(qū)滿時(shí)不會(huì)觸發(fā) ；
Major GC 是 清理 老年代 唇跨；
Full GC 是 清理整個(gè)堆和方法區(qū)稠通，包括 年輕代、老年代和方法區(qū)买猖。
都會(huì) 觸發(fā)STW
五改橘、垃圾回收器簡介
需要注意的是，每一個(gè)回收器都存在Stop The World 的問題政勃，只不過各個(gè)回收器在Stop The World 時(shí)間優(yōu)化程度唧龄、算法的不同奸远，可根據(jù)自身需求選擇適合的回收器胖烛。
1.Serial（-XX:+UseSerialGC）
從名字我們可以看出趟畏，這是一個(gè)串行收集器。
Serial收集器是Java虛擬機(jī)中最基本、歷史最悠久的收集器展鸡。在JDK1.3之前是Java虛擬機(jī)新生代收集器的唯一選擇。目前也是ClientVM下ServerVM 4核4GB以下機(jī)器默認(rèn)垃圾回收器。Serial收集器并不是只能使用一個(gè)CPU進(jìn)行收集吧彪，而是當(dāng)JVM需要進(jìn)行垃圾回收的時(shí)候那先，需暫停所有的用戶線程勋又，直到回收結(jié)束祟牲。
使用算法：復(fù)制算法
JVM中文名稱為Java虛擬機(jī)运杭，因此它像一臺虛擬的電腦在工作，而其中的每一個(gè)線程都被認(rèn)為是JVM的一個(gè)處理器，因此圖中的CPU0园欣、CPU1實(shí)際上為用戶的線程，而不是真正的機(jī)器CPU，不要誤解哦。
Serial收集器雖然是最老的宣脉，但是它對于限定單個(gè)CPU的環(huán)境來說，由于沒有線程交互的開銷，專心做垃圾收集践险，所以它在這種情況下是相對于其他收集器中最高效的。
2.SerialOld（-XX:+UseSerialGC）**
SerialOld是Serial收集器的老年代收集器版本，它同樣是一個(gè)單線程收集器奶镶，這個(gè)收集器目前主要用于Client模式下使用厂镇。如果在Server模式下，它主要還有兩大用途：一個(gè)是在JDK1.5及之前的版本中與Parallel Scavenge收集器搭配使用左刽，另外一個(gè)就是作為CMS收集器的后備預(yù)案捺信，如果CMS出現(xiàn)Concurrent Mode Failure，則SerialOld將作為后備收集器欠痴。
使用算法：標(biāo)記 - 整理算法
運(yùn)行示意圖與上圖一致迄靠。
3.ParNew（-XX:+UseParNewGC）
ParNew其實(shí)就是Serial收集器的多線程版本。除了Serial收集器外喇辽，只有它能與CMS收集器配合工作掌挚。
使用算法：復(fù)制算法
ParNew是許多運(yùn)行在Server模式下的JVM首選的新生代收集器。但是在單CPU的情況下菩咨，它的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Serial收集器吠式，所以一定要注意使用場景陡厘。
4.ParallelScavenge（-XX:+UseParallelGC）（JDK8默認(rèn)）
ParallelScavenge又被稱為吞吐量優(yōu)先收集器，和ParNew 收集器類似特占，是一個(gè)新生代收集器糙置。
使用算法：復(fù)制算法
ParallelScavenge收集器的目標(biāo)是達(dá)到一個(gè)可控件的吞吐量，所謂吞吐量就是CPU用于運(yùn)行用戶代碼的時(shí)間與CPU總消耗時(shí)間的比值是目，即吞吐量 = 運(yùn)行用戶代碼時(shí)間 / （運(yùn)行用戶代碼時(shí)間 + 垃圾收集時(shí)間）谤饭。如果虛擬機(jī)總共運(yùn)行了100分鐘，其中垃圾收集花了1分鐘懊纳，那么吞吐量就是99% 揉抵。
5.ParallelOld（-XX:+UseParallelOldGC）（JDK8默認(rèn)）
ParallelOld是并行收集器，和SerialOld一樣长踊，ParallelOld是一個(gè)老年代收集器功舀，是老年代吞吐量優(yōu)先的一個(gè)收集器萍倡。這個(gè)收集器在JDK1.6之后才開始提供的身弊，在此之前，ParallelScavenge只能選擇SerialOld來作為其老年代的收集器列敲，這嚴(yán)重拖累了ParallelScavenge整體的速度阱佛。而ParallelOld的出現(xiàn)后，“吞吐量優(yōu)先”收集器才名副其實(shí)戴而！
使用算法：標(biāo)記 - 整理算法
在注重吞吐量與CPU數(shù)量大于1的情況下凑术，都可以優(yōu)先考慮ParallelScavenge + ParalleloOld收集器。
6.CMS （-XX:+UseConcMarkSweepGC）
CMS是一個(gè)老年代收集器所意，全稱 Concurrent Low Pause Collector淮逊，是JDK1.4后期開始引用的新GC收集器，在JDK1.5扶踊、1.6中得到了進(jìn)一步的改進(jìn)泄鹏。它是對于響應(yīng)時(shí)間的重要性需求大于吞吐量要求的收集器。對于要求服務(wù)器響應(yīng)速度高的情況下秧耗，使用CMS非常合適备籽。
CMS的一大特點(diǎn)，就是用兩次短暫的暫停來代替串行或并行標(biāo)記整理算法時(shí)候的長暫停分井。
使用算法：標(biāo)記 - 清理
CMS的執(zhí)行過程如下：
- 初始標(biāo)記（STW initial mark）
在這個(gè)階段车猬，需要虛擬機(jī)停頓正在執(zhí)行的應(yīng)用線程，官方的叫法STW（Stop Tow World）尺锚。這個(gè)過程從根對象掃描直接關(guān)聯(lián)的對象珠闰，并作標(biāo)記。這個(gè)過程會(huì)很快的完成瘫辩。
- 并發(fā)標(biāo)記（Concurrent marking）
這個(gè)階段緊隨初始標(biāo)記階段铸磅，在“初始標(biāo)記”的基礎(chǔ)上繼續(xù)向下追溯標(biāo)記赡矢。注意這里是并發(fā)標(biāo)記，表示用戶線程可以和GC線程一起并發(fā)執(zhí)行阅仔，這個(gè)階段不會(huì)暫停用戶的線程哦吹散。
- 并發(fā)預(yù)清理（Concurrent precleaning）
這個(gè)階段任然是并發(fā)的，JVM查找正在執(zhí)行“并發(fā)標(biāo)記”階段時(shí)候進(jìn)入老年代的對象（可能這時(shí)會(huì)有對象從新生代晉升到老年代八酒，或被分配到老年代）空民。通過重新掃描，減少在一個(gè)階段“重新標(biāo)記”的工作羞迷，因?yàn)橄乱浑A段會(huì)STW界轩。
- 重新標(biāo)記（STW remark）
這個(gè)階段會(huì)再次暫停正在執(zhí)行的應(yīng)用線程，重新重根對象開始查找并標(biāo)記并發(fā)階段遺漏的對象（在并發(fā)標(biāo)記階段結(jié)束后對象狀態(tài)的更新導(dǎo)致）衔瓮，并處理對象關(guān)聯(lián)浊猾。這一次耗時(shí)會(huì)比“初始標(biāo)記”更長，并且這個(gè)階段可以并行標(biāo)記热鞍。
- 并發(fā)清理（Concurrent sweeping）
這個(gè)階段是并發(fā)的葫慎，應(yīng)用線程和GC清除線程可以一起并發(fā)執(zhí)行。
- 并發(fā)重置（Concurrent reset）
這個(gè)階段任然是并發(fā)的薇宠，重置CMS收集器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)偷办，等待下一次垃圾回收。
CMS的缺點(diǎn)：
1.內(nèi)存碎片澄港。由于使用了 標(biāo)記-清理 算法椒涯，導(dǎo)致內(nèi)存空間中會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片。不過CMS收集器做了一些小的優(yōu)化回梧，就是把未分配的空間匯總成一個(gè)列表废岂，當(dāng)有JVM需要分配內(nèi)存空間的時(shí)候，會(huì)搜索這個(gè)列表找到符合條件的空間來存儲這個(gè)對象狱意。但是內(nèi)存碎片的問題依然存在湖苞，如果一個(gè)對象需要3塊連續(xù)的空間來存儲，因?yàn)閮?nèi)存碎片的原因髓涯，尋找不到這樣的空間袒啼，就會(huì)導(dǎo)致Full GC。
2.需要更多的CPU資源纬纪。由于使用了并發(fā)處理蚓再，很多情況下都是GC線程和應(yīng)用線程并發(fā)執(zhí)行的，這樣就需要占用更多的CPU資源包各，也是犧牲了一定吞吐量的原因摘仅。
3.需要更大的堆空間。因?yàn)镃MS標(biāo)記階段應(yīng)用程序的線程還是執(zhí)行的问畅，那么就會(huì)有堆空間繼續(xù)分配的問題娃属，為了保障CMS在回收堆空間之前還有空間分配給新加入的對象六荒，必須預(yù)留一部分空間。CMS默認(rèn)在老年代空間使用68%時(shí)候啟動(dòng)垃圾回收矾端√突鳎可以通過-XX:CMSinitiatingOccupancyFraction=n來設(shè)置這個(gè)閥值。
7.GarbageFirst（G1）
這是一個(gè)新的垃圾回收器秩铆，既可以回收新生代也可以回收老年代砚亭，SunHotSpot1.6u14以上EarlyAccess版本加入了這個(gè)回收器，Sun公司預(yù)期SunHotSpot1.7發(fā)布正式版本殴玛。通過重新劃分內(nèi)存區(qū)域捅膘，整合優(yōu)化CMS，同時(shí)注重吞吐量和響應(yīng)時(shí)間滚粟。杯具的是Oracle收購這個(gè)收集器之后將其用于商用收費(fèi)版收集器寻仗。因此目前暫時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)哪個(gè)公司使用它，這個(gè)放在之后再去研究吧凡壤。
整理一下新生代和老年代的收集器署尤。
新生代收集器：
Serial （-XX:+UseSerialGC）
ParNew（-XX:+UseParNewGC）
ParallelScavenge（-XX:+UseParallelGC）
G1 收集器
老年代收集器：
SerialOld（-XX:+UseSerialOldGC）
ParallelOld（-XX:+UseParallelOldGC）
CMS（-XX:+UseConcMarkSweepGC）
G1 收集器
目前了解的GC收集器就是這么多了，如果有哪位有緣的朋友看到了這篇文章鲤遥，恰好有更好的GC收集器推薦沐寺，歡迎留言交流林艘。
