Java 垃圾回收机制（早期版本）

Java 垃圾回收机制在我们普通理解来看，应该视为一种低优先级的后台进程来实现的，其实早期版本的Java虚拟机并非以这种方式实现的。

先从一种很简单的垃圾回收方式开始。

引用计数

　　引用计数是一种简单但是速度很慢的垃圾回收技术。

　　每个对象都含有要给引用计数器，当有引用连接至对象时，引用计数+1。

　　当引用离开作用域或者被置为null时，引用计数-1。

　　当发现某个对象的引用计数为0时，就释放其占用的空间。

　　

　　  这种方法开销在整个程序生命周期中持续发生，并且该方法有个缺陷，如果对象之间存在循环引用，可能会出现  “对象应该被收回，但引用计数却不为零”  的情况。

　　  即

b.setA(a);
a.setB(b);

　　  对垃圾回收器而言，定位这样的交换自引用的对象组所需的工作量极大。引用计数常用来说明垃圾收集的工作方式，但似乎未被应用于任何一种Java虚拟机实现中。

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如何解决

　　很多垃圾回收器并非基于引用记数计数。它们依赖的思想是：

　　　　对任何“活”对象，一定能最终追溯到其存活再堆栈或者静态存储区之中的引用。这个引用链条可能会穿过数个对象层次。由此，如果从堆栈和静态存储区开始，遍历所有的引用，就能找到所有“活”的对象。对于发现的每个引用，必须追踪它所引用的对象，然后是此对象包含的所有引用，如此反复进行，知道“根源于堆栈和静态存储区的引用”所形成的网络全部被访问为止。你所访问过的对象必须是“活”的。

　　　　注意，这就解决“交互自引用的对象组”的问题——这种现象根本不会被发现，因此也被自动回收了。

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停止-复制

　　　显然，意味着，这种方法要先暂停程序运行（所以他不属于后台回收模式），然后将所有存活的对象从当前堆栈复制到另个堆（所有指向它的引用都要被重新修正），没有被复制的全部都是垃圾。

　　　当对象被复制到新堆时，他们时一个挨着一个的，所以新堆保持紧凑配列，然后就可以根据前述方法，直接地分配新空间了。

 

　　　存在的问题：效率太低。

　　　 （1）在两个堆之间倒腾，需要维护多一倍的空间；

　　　 （2）程序进入稳定状态后，可能只产生少量垃圾，复制式回收器仍然会将所有内存自一处复制到另一处，这很浪费。

　　　为了解决第二个问题，产生了“标记-清扫”

 

标记-清扫

　　从堆栈和静态存储出发，遍历所有引用，进而找出所有活的对象，并标记，整个过程不会回收任何对象。

　　只有全部标记工作完成的时候，清理动作才会开始。在清理过程中，没有标记的对象将被释放，不会发生任何复制动作。

　　但此方法同样必须在程序暂停的情况下才能进行。

 

　　综合两种方法，即可形成早期Java回收机制——“自适应”技术

　　顾名思义，Java虚拟机会进行监控，如果对象都很稳定，垃圾回收器的效率降低时，就切换“标记-清理”方式；

　　同样，Java虚拟机会跟踪“标记-清理”的效果，要是堆空间出现很多碎片，就会切换回“停止-复制”方式。