Java底层知识之JVM详细研究二（垃圾收集器以及内存分配策略）

垃圾回收

　　垃圾回收的三个问题：

　　　　哪些内存需要回收？

　　　　什么时候回收?

　　　　如何回收？

1.哪些对象需要回收？

　　判断对象是否存活的办法：

　　　　引用计数算法：给对象中添加一个引用计数器，有一个地方引用就+1，引用失效就-1.只要计数器为0则对象已死。

　　　　　　优点：简单易实现；

　　　　　　缺点：无法解决对象之间相互引用的问题。（JVM也因为此种原因没有使用它）

　　　　根搜索算法：

　　　　　　通过选取出一个GC Roots对象，已它作为起始点，如果对象不可达，则对象已死。

　　　　　　　　GC Roots对象：

• • • • • 　　虚拟机栈中引用的对象
        • 　　方法区中类静态属性引用的对象
        • 　　方法区中常量引用的对象
        • 　　本地方法栈中引用的对象

 　　　　　　　　引用的几种形式：

• • • • • 强引用：最普遍的引用，例如Object obj = new Object();之类
        • 软引用：有用但并非必须的对象。系统在内存溢出发生之前，会尝试将这些对象进行回收，如果回收完后还是内存不足，才会OOM
        • 弱引用：只能存活到下一次垃圾回收发生前的对象
        • 虚引用：不能通过虚引用使用一个对象，其存在的意义仅仅在于对象回收时得到一个通知

2.什么时候回收

　　当确定好了GC Roots，而且根搜索算法不可达的对象也不是非死不可，它还有一次拯救自己的机会（垃圾回收一个对象的过程）：

　　　　如果对象没有与GC Roots相连的引用，它将会被第一次标记并进行筛选，

　　　　　　筛选的条件是此对象是否由必要执行finalize()方法。当对象没有覆盖finalize()方法或者已经被虚拟机调用过，虚拟机将这种情况视为“没有必要执行”。

　　　　　　如果被判定为“有必要执行”，那么这个对象会放到一个名为“F-Queue”的队列之中，并在随后由一条由虚拟机自动建立、低优先级的Finalizer线程去执行。（这里便是人们常说的虚拟机不保证执　　　　　　　　行，因为在一个对象的finalize方法中可能有很多极端情况，例如死循环，这样会导致队列的执行缓慢，甚至垃圾回收机制崩溃。）稍后GC将对F-Queue中的对象进行第二次小规模标记，这时候如　　　　　　　　果对象想要拯救自己，就只要在finalize()中将自己赋值给某个根可达的变量就行了。如果这样的话，对象将在第二次标记的时候被移除出“即将回收”的集合。

　　（注意！）一个对象的finalize方法只会被调用一次，GC不会给任何对象第二次犯错的机会。而且，finalize方法没有任何存在的价值。

3.如何回收

　　标记-清除算法：

　　　　先标记要回收的对象，然后一次性回收。

　　　　缺点：效率不高，会导致大量的空间碎片。

　　复制算法：

　　　　将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还活着的对象存放到另一块上去。然后再清楚原来的空间。

　　　　优点：高效，只需要移动堆顶指针即可。

　　　　缺点：将可用内存压缩了一半！

　　标记-整理算法

　　　　就是对标记-清除法做了改进，标记后不直接清楚而是把剩余的向前整理，避免碎片

垃圾回收完