垃圾回收器
1常见的垃圾回收器
1.1 引用计数收集器
引用计数是垃圾收集器中的早期策略。在这种方法中，堆中每个对象（不是引用）都有一个引用计数。当一个对象被创建时，且将该对象分配给一个变量，该变量计数设置为1。当任何其它变量被赋值为这个对象的引用时，计数加1（a = b,则b引用的对象+1），但当一个对象的某个引用超过了生命周期或者被设置为一个新值时，对象的引用计数减1。任何引用计数为0的对象可以被当作垃圾收集。当一个对象被垃圾收集时，它引用的任何对象计数减1。
优点：引用计数收集器可以很快的执行，交织在程序运行中。对程序不被长时间打断的实时环境比较有利。
缺点： 无法检测出循环引用。如父对象有一个对子对象的引用，子对象反过来引用父对象。这样，他们的引用计数永远不可能为0.
1.1 跟踪收集器
早期的JVM使用引用计数，现在大多数JVM采用对象引用遍历。对象引用遍历从一组对象开始，沿着整个对象图上的每条链接，递归确定可到达（reachable）的对象。如果某对象不能从这些根对象的一个（至少一个）到达，则将它作为垃圾收集。在对象遍历阶段，GC必须记住哪些对象可以到达，以便删除不可到达的对象，这称为标记（marking）对象。
下一步，GC要删除不可到达的对象。删除时，有些GC只是简单的扫描堆栈，删除未标记的未标记的对象，并释放它们的内存以生成新的对象，这叫做清除（sweeping）。这种方法的**问题在于内存会分成好多小段，而它们不足以用于新的对象，但是组合起来却很大。因此，许多GC可以重新组织内存中的对象，并进行压缩（compact），形成可利用的空间。
2:一些具体的常用的垃圾搜集算法
（1）标记－清除
这种收集器首先遍历对象图并标记可到达的对象，然后扫描堆栈以寻找未标记
对象并释放它们的内存。这种收集器一般使用单线程工作并停止其他操作。并
且，由于它只是清除了那些未标记的对象，而并没有对标记对象进行压缩，导
致会产生大量内存碎片，从而浪费内存。
（2）标记－压缩
有时也叫标记－清除－压缩收集器，与标记－清除收集器有相同的标记阶段。
在第二阶段，则把标记对象复制到堆栈的新域中以便压缩堆栈。这种收集器也
停止其他操作。
（3）复制
这种收集器将堆栈分为两个域，常称为半空间。每次仅使用一半的空间，JVM
生成的新对象则放在另一半空间中。GC运行时，它把可到达对象复制到另一半
空间，从而压缩了堆栈。这种方法适用于短生存期的对象，持续复制长生存期
的对象则导致效率降低。并且对于指定大小堆来说，需要两倍大小的内存，因
为任何时候都只使用其中的一半。
(4) 增量收集器
增量收集器把堆栈分为多个域，每次仅从一个域收集垃圾，也可理解为把堆栈
分成一小块一小块，每次仅对某一个块进行垃圾收集。这会造成较小的应用程
序中断时间，使得用户一般不能觉察到垃圾收集器正在工作。
（5）分代
复制收集器的缺点是：每次收集时，所有的标记对象都要被拷贝，从而导致一
些生命周期很长的对象被来回拷贝多次，消耗大量的时间。而分代收集器则可
解决这个问题，分代收集器把堆栈分为两个或多个域，用以存放不同寿命的对
象。JVM生成的新对象一般放在其中的某个域中。过一段时间，继续存在的对
象(非短命对象)将获得使用期并转入更长寿命的域中。分代收集器对不同的域
使用不同的算法以优化性能。
3 新生代 老生代 算法
在java内存中：JVM内存结构由堆、栈、本地方法栈、方法区等部分组成，另外JVM分别对新生代和旧生代采用不同的垃圾回收机制。
1)堆
所有通过new创建的对象的内存都在堆中分配，其大小可以通过-Xmx和-Xms来控制。堆被划分为新生代和旧生代,新生代又被进一步划分为Eden和Survivor区，最后Survivor由FromSpace和ToSpace组成，结构图如下所示： 
新生代。新建的对象都是用新生代分配内存，Eden空间不足的时候，会把存活的对象转移到Survivor中
2)方法区
存放了要加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息。JVM用持久代(PermanetGeneration)来存放方法区
4 JVM垃圾回收机制
JVM分别对新生代和旧生代采用不同的垃圾回收机制 新生代的GC：
新生代通常存活时间较短，因此基于Copying算法来进行回收，所谓Copying算法就是扫描出存活的对象，并复制到一块新的完全未使用的空间中，对应于新生代，就是在Eden和FromSpace或ToSpace之间copy。 旧生代的GC：
旧生代与新生代不同，对象存活的时间比较长，比较稳定，因此采用标记(Mark)算法来进行回收，所谓标记就是扫描出存活的对象，然后再进行回收未被标记的对象，回收后对用空出的空间要么进行合并，要么标记出来便于下次进行分配，总之就是要减少内存碎片带来的效率损耗。在执行机制上JVM提供了串行GC(SerialMSC)、并行GC(parallelMSC)和并发GC(CMS)，具体算法细节还有待进一步深入研究。
HotSpot的算法实现
1 枚举根节点，可达性分析 需要GC停顿，避免此时建立的新的引用。 系统不需要一个不漏的检查完说有上下文和全局的引用位置。 虚拟机是有办法直接得知哪些地方存放着对象的引用，通过oopmap的数据结构来达到的。
2 安全点 oopmap可能导致引用关系发生变化，，hotspot没有为每条指令都生产oopmap 只是在特定位置记录，这些位置称为安全点。即程序执行时不是在所有地方都能停顿下来开始gc。只有到达安全点 才可以
分代收集的内存分配
对象的内存分配，往大方向上讲就是在堆上分配，对象主要分配在新生代的
Eden Space和From Space，少数情况下会直接分配在老年代。如果新生代
的Eden Space和From Space的空间不足，则会发起一次GC，如果进行了
GC之后，Eden Space和From Space能够容纳该对象就放在Eden Space和
From Space。在GC的过程中，会将Eden Space和From Space中的存活
对象移动到To Space，然后将Eden Space和From Space进行清理。如果
在清理的过程中，To Space无法足够来存储某个对象，就会将该对象移动
到老年代中。在进行了GC之后，使用的便是Eden space和To Space了，下
次GC时会将存活对象复制到From Space，如此反复循环。当对象在
Survivor区躲过一次GC的话，其对象年龄便会加1，默认情况下，如果对象
年龄达到15岁，就会移动到老年代中。
