三：GC回收机制
GC是如何去判断对象是否能被回收的
jvm中有个垃圾回收线程，它是低优先级的，当虚拟机空闲或堆内存不足时，它就会去清除不可达对象。
早期GC判断对象是否能被回收时用的引用计数法，后来改进成了可达性分析法。
引用计数法：比如A引用了B它就会记录下一个1 ，同理B也去引用A。引用计数法只有在为0的时候才回收对象，像这种“相互引用,循环引用”的对象其中一个没回收都是回收不了的。
可达性分析法：通过GCRoot去引用该对象，若不为空则不回收，为空则回收。
gcroot对象：是指线程在运行状态中不允许被回收的对象。主要包括：
1.Java虚拟机栈（局部变量表 也就是方法中参数和方法局部变量）引用的对象。
2.方法区中（类信息）静态引用（也就是当前类静态引用）的对象。(普通类变量不是哦)
3.处于存活状态的线程对象（注意是线程对象 而不是线程的对象）。
4.本地native方法jni引用的对象。
对象在jvm中的状态
Java对象在内存中有三种状态:
可 达： 对象创建之后，能被变量引用就是可达的。
可恢复： 对象没有引用指向时就成了可恢复状态，回收该对象之前调用finalize()进行清理，若在finalize()方法中重新被引用就会变成可达状态，反之就成为不可达状态。
不可达： 不被引用且finalize清理时也不能重新被引用就成了不可达状态。
强引用、软引用、弱引用、虚引用
强引用、软引用、弱引用、虚引用以及他们之间和gc的关系
强引用:指向通过new得到的内存空间的引用叫强引用,只要强引用还在，它宁愿 OOM 内存溢出也不会回收。BigObject obj = new BigObject(); 就是个强引用。
软引用:通过SoftReference类将对象给包裹起来，内存快溢出时会回收。此时 objb变量 对 BigObject对象 的引用就是软引用了,一般情况下不会回收这个对象，但是内存快溢出时会回收的。哪怕他被变量引用了，但是因为他是软引用，所以还是要回收。(此时程序一直在运行中，但是一直没有溢出)。
弱引用:通过weakReference类来实现,不管内存是否充足都会回收。其他方面和软引用一样。
虚引用:虚引用通过PhantomRefence类实现,如果一个对象与虚引用关联，则跟没有引用与之关联一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。
* 其实这里比较常用的，就是强引用和软引用，强引用就是代表绝对不能回收的对象，软引用就是说有的对象可有可无，如果内存实在不 够了，可以回收他。
年轻代和老年代的GC回收算法
引用计数法：给对象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；计数器值为0的对象就是不再被使用的，垃圾收集器将回收该对象，若频繁被使用就将对象放到老年代中。
特点：执行速度比较快。但是"互相引用,循环引用"的对象却会都无法回收。(正是由于这个缺陷,这个算法不再被使用)
复制回收算法：(用在新生代中)；新生代中分为 eden s0 s1 三个区域，默认比例为8：1：1。我们创建对象时，对象存在eden区,当eden区块满时，就会触发GC将经常使用的对象放到s0区，如此反复当s0快满的时候，就将经常使用且存活的对象放入s1区，将s0中不可达的对象清理掉，下次eden区再有对象要移出来的时候就直接放到s1区。而s1快满的时候就会将常用且存活的对象放到s0区，其余的对象全部清理掉。当新生代的空间耗尽时，就会把经常使用的对象转移到老年代中。或者新生代放不下某个对象时就直接放到老年代中。
特点：保证数据最大限度的停留在新生代中，新生代内存空间利用率达到90%。
标记-清除算法：根据特定的算法（如：引用计数算法，可达性分析算法等）标出内存中哪些对象可以回收，哪些对象还要继续用。标记指示回收，那就直接收掉；标记指示对象还能用，那就原地不动留下。
特点：标记与清除没有连续性效率低下，清除之后内存会产生大量碎片(由于这个缺陷，所以也不怎么用)。
标记-压缩算法：(用在老年代中)；就是基于标记清除算法之上做的优化，把存活的对象压缩到内存一端,而后进行垃圾清理。不会造成内存碎片化！
垃圾收集器有哪些?
Serial
Serial和Serial Old垃圾回收器（串行收集器）分别用来回收新生代和老年代的垃圾对象。工作原理就是单线程的串行收集器，垃圾回收的时候会停止我们自己写的系统的其他工作线程，让我们系统直接卡死不动，然后让他们垃圾回收，这个现在一般写后台Java系统几乎不用。
ParNew
ParNew是新生代的垃圾回收器，它是多线程并发的。充分的利用了CPU资源。因为在进行垃圾回收的时候，是没法继续创建对象的，所以大大的提升了回收速度，缩短了“Stop the World”时间。
我们只要设置“-XX:+UseParNewGC”，那么新生代就是用ParNew回收器了，它默认线程数和cpu核数是相同的。我们也可以指定“-XX:ParallelGCThreads”来手动指定垃圾回收线程数量。
CMS
CMS是用在老年代的垃圾回收器，也是多线程并发的机制，性能更好，现在一般是线上生产系统的标配组合。CMS收集器是基于“标记-清除”算法实现的，总共有5个步骤。
(1)初始标记(gc直达)：标记出 GC Roots 能直接关联到的对象（这个阶段会让系统的工作线程全部停止，进入“Stop the World”状态，但是其实影响不大，因为他的速度很快）
(2)并发标记(顺藤摸瓜)：从GC Root 开始对堆中对象进行可达性分析，找出存活的对象，这阶段耗时较长，但可与用户程序并发执行
(3)重新标记：因为第2步的并行生成了对象和垃圾，所以要修正并发标记期间因用户程序导致标记产生变动的标记记录，程序再次进入“Stop the World”状态
(4)并发清除：清除之前标记的对象
(5)整理内存：由于“标记-清除”算法的缺陷性，我们从上图就可以看到内存是很零散的，这样没法存大对象、造成内存浪费。CMS默认开启了“-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection”参数，他意思是在Full GC之后要再次进行“Stop the World”，停止工作线程，然后进行碎片整理，就是把存活对象挪到一起，空出来大片连续内存空间，避免内存碎片。(他还有一个参数是“-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction”，这个意思是执行多少次Full GC之后再执行一次内存碎片整理的工作，默认是0，意思就是每次Full GC之后都会进行一次内存整理。)
G1
G1垃圾回收器是可以同时回收新生代和老年代的对象的，不需要两个垃圾回收器配合起来运作，采用了更加优秀的"标记-压缩"算法来实现的。主要的优点是：预判回收停顿时间，优先选择停顿时间最短以及回收对象最多的Region回收。
G1是将堆内存分成了多个Region，这个默认情况下自动计算和设置的，最多允许分成2048个，然后Region的大小必须是2的倍数，比如说1MB、2MB、4MB之类的。以使用“-XX:+UseG1GC”来指定使用G1垃圾回收器，此时会自动用堆大小除以2048。比如说堆大小是4G，那么就是4096MB，此时除以2048个Region，大概每个Region的大小就是2MB。一般保持默认就好了，也可以“-XX:G1HeapRegionSize”手动指定大小。Region可能属于新生代也可能属于老年代(他只是个内存块，现在被拿来装新生代对象，被回收干净后，这个内存块也有可能拿来装老年代对象)。
Region
还是上面那个例子，4g内存分为2048个region,每个region是2M，它的运行过程是这样的：
1. 一开始会有5%的region分给新生代，差不多就是200mb，也就是100个region(可通过“-XX:G1NewSizePercent”设置占比),默认不最大超过60%，但可以通过“-XX:G1MaxNewSizePercent”设置。默认“-XX:SurvivorRatio=8”则eden:s0:s1还是8:1:1。
2. 进入老年代有两个规则：1.年龄超过15了的对象；2.gc后存活的对象超过了Survivor的50% 。用了G1回收器后，大对象不会放入老年代，而是一个region中。整个堆分为三块：新生代、老年代、和装大对象的region。
G1回收过程
G1和CMS一样，也是 "初始标记"——"并发标记"——"重新标记"——"并发清除"，原理都是一样的，只是不需要"整理内存"了。因为G1的标记压缩其实就是“局部复制回收，整体是标记清理”都是基于region操作的。g1最核心的点就是可以设置垃圾回收的预期停顿时间。追踪每个Region里的回收性价比。比如一个内存块有10mb垃圾回收需要500ms；一个有20mb垃圾回收需要200mb，它会先清理第二个。
Minor GC与Full GC的触发时机
其实新生代每次 Minor GC 之前都会去检查一下老年代的剩余可用空间，能否大于新生代所有对象的总和。主要原因是 极端情况下 Minor GC 后新生代所有的对象都存活了下来(是有这种可能的对吧)那就会触发 “空间担保机制”， 它又分两种情况：
1. 如果老年代剩余内存是可以装下本次新生代所有对象的，那么则放心大胆的Minor GC，因为即使Survivor区放不下了，也可以转移到老年代去。
2. 如果装不下呢，就会判断之前每次 Minor GC 后进入老年代的对象平均大小。比入前几次平均有10mb进入老年代，那么估计这次应该也是10mb，如果此时老年代剩余空间大于10mb呢，则认为是可以装下的；如果小于,此时就会直接触发一次“FullGC”，就是对老年代进行垃圾回收，尽量腾出来一些内存空间，然后再执行Minor GC。
新生代回收：Minor GC / Yong GC 新生代(eden/s0/s1)垃圾收集，eden一满就触发和s0 s1 没关系。
老年代回收：Major GC / Old GC 老年代的垃圾回收
目前只有CMS有单独收集老年代的行为，在触发 Major GC 之前往往也会触发一次 Minor GC
混合回收：Mixed GC 只有 G1 才能触发，回收整个新生代和部分老年代
整堆回收：Full GC 回收整个java堆和方法区,很多时候 Major GC 等价于 Full GC ，只是后者多一个触发时机，那就是元空间不足
为什么Full GC比Minor GC慢很多
一般Full GC要比新生代的Minor GC慢10倍左右，其实我们在上面分析它的执行过程就应该知道了：新生代直接用GC Root追踪就知道哪些对象是获得了，而新生代活对象是很少的，所以速度快；而老年代要追踪到所有的存活对象，而且回收的对象都是零零散散的，所以就慢。
OOM触发时机
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