JVM读书笔记之垃圾回收（GC）
根据咱们上节介绍的《JVM读书笔记之java内存结构》可知，java内存结构大致可以分为五个部分：程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区。其中程序计数：程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈是线程私有的，它们的生命周期和线程相同。本节咱们介绍java的垃圾回收技术，而垃圾回收的主要区域是除开线程私有内存的堆和方法区。
首先，java堆里面存放着java世界中几乎所有的对象实例，垃圾收集器在对堆进行回收前，第一步就是要确定这些对象之中哪些不再会使用。主要方法有：
引用计数算法
算法思想：给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值就加1；当引用失效时，计数器值就减1；任何时刻计算器为0的对象就是不可能再被使用的。
缺点：难以解决对象之间相互循环调用的问题，故主流的java虚拟机里面没有选用引用计数器算法来管理内存。
可达性分析算法
算法思想：通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起始点。从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有人格引用链相连（即如图示从GC Roots到这个对象不可达）时，则证明此对象是不可用的。如下图，object5、object6、object7虽然互相有关联，但是它们到GC Roots是不可达的，所以它们将会被判定为是可回收的对象。
在java语言中，可作为GC Roots的对象包括下面几种：
（1）虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象。
（2）方法区中类静态属性引用的对象。
（3）方法区中常量引用的对象。
（4）本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）引用的对象。
再谈引用
无论是通过引用计数算法判断对象的引用数量，还是通过可达性分析算法判断对象的引用链是否可达，判断对象是否存活都与“引用”相关。java中有四种引用，分别为：
（1）强引用：类似“Object obj = new Object()”这类的引用，只要强引用还存在，垃圾收集器永远不会回收掉被引用的对象。
（2）软引用（SoftReference）：在系统将要发生内存溢出之前，将会把这些对象列入回收范围之中进行第二次回收。如果这次回收后还没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。
（3）弱引用(WeakReference):被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集之前。当垃圾收集器工作时，无论内存空间是否足够，都会回收掉被弱引用关联的对象。
（4）虚引用（PhantomRefrence）：一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其沈村时间构成影响，也无法通过虚引用来获得一个对象的实例。为一个对象设置虚引用关联的唯一目的就是能在这个对象被垃圾回收器回收时收到一个系统通知。
生存还是死亡
即使再可达性分析算法中不可达的对象，也并非“非死不可”的，这时候它们暂时出于“缓刑”阶段，要真正宣告一个对象死亡，至少经理两次标记过程：如果对象在进行可达性分析后发现没有与GC Roots相连接的引用链，那它将会第一次标记并且进行一次筛选，筛选的条件时此对象是否有必要执行finalize()方法。当对象没有覆盖finalize()方法，或者finalize()方法已经被虚拟机调用过，虚拟机将这两种情况都视为“没必要执行”。
如果这个对象被判定为有必要执行finalize（）方法，那么这个对象将会放置在一个叫做F-Queue的队列之中，并在稍后由一个由虚拟机自动建立的、低优先级的Finalizer线程去执行它。这里所谓的“执行”是指虚拟机会触发这个方法，但并不承诺会等待它运行结束，这样做的原因是，如果一个对象在finalize()方法中执行缓慢，或者发生了死循环（更极端的情况），将很可能会导致F-Queue队列中其他对象永久处于等待，甚至导致整个内存回收系统崩溃。finalize()方法是对象逃脱死亡命运的最后一次机会，稍后GC将对F-Queue中的对象进行第二次小规模的标记，如果对象要在finalize()中成功拯救自己——只要重新与引用链上的任何一个对象建立联系即可，比如把自己（this关键字）赋值给某个类变量或者对象的成员变量，那在第二次标记时它将被移除出“即将回收”的集合；如果对象这时候还没有逃脱，那基本上它就真的被回收了。
代码
对象复活：
public class FinslizeEscapeGc{
public static FinslizeEscapeGc SAVE_HOOK = null;
public void isAlive(){
System.out.println("yes, I am still alive:)");
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
// TODO Auto-generated method stub
super.finalize();
System.out.println("finalize method executed!");
SAVE_HOOK = this;
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
SAVE_HOOK = new FinslizeEscapeGc();
//对象第一次成功拯救自己
SAVE_HOOK = null;
System.gc();
//因为finalize方法优先级很低，所以暂停0.5秒以等待它
Thread.sleep(500);
if(SAVE_HOOK != null){
SAVE_HOOK.isAlive();
}else{
System.out.println("no , i am dead :(");
}
//下面这段代码与上面完全相同，但是这次自救却失败了
SAVE_HOOK = null;
System.gc();
//因为finalize方法优先级很低，所以暂停0.5秒以等待它
Thread.sleep(500);
if(SAVE_HOOK != null){
SAVE_HOOK.isAlive();
}else{
System.out.println("no , i am dead :(");
}
}
}
结果：
从运行结果可以看出，SAVE_HOOK对象的finalize()方法确实被GC收集器触碰过，并且在被收集前成功逃脱了。
另外一个需要注意的地方，代码中有两段完全一样的代码片段，执行结果却是一次逃脱成功，一次失败，这是因为任何一个对象的finalize()方法都只会被系统自动调用一次，如果对象面临下一次回收，它的finalize()方法不会被再次执行，因此第二段代码的自己行动失败了。
