文章目录

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• 1. 堆内存的分代
• 2. GC分类
• 3. 什么是GC
• • 3.1 需要GC的内存区域
  • 3.2 GC回收的对象
  • 3.3 判断对象存活的两种算法
  • • 3.3.1 引用计数
    • 3.3.2 可达性分析
  • 3.4 什么时候触发GC
• 4. 常见的GC算法
• • 4.1 标记-清除算法
  • 4.2 复制算法
  • 4.3 标记-压缩算法

1. 堆内存的分代

堆中内存分为新生代和老年代，其中新生代又分为Eden区、（Survivor）from区、（Survivor）To区

2. GC分类

新生代垃圾回收器：Minor GC/Young GC

老年代垃圾回收器：Mojor GC/Old GC

整理回收：Full GC（回收堆区和方法区）

3. 什么是GC

垃圾收集（Garbage Collection）通常被称为GC

在程序运行时，内存空间是有限的，那么如何及时的把不再使用的对象清除将内存释放出来，这就是GC要做的事情

3.1 需要GC的内存区域

JVM中，程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈都是随线程而生随线程而灭，栈帧随着方法的进入和退出做入栈和出栈操作，实现了自动内存清理，因此内存垃圾回收主要集中于Java堆和方法区，程序运行期间，这部分内存的分配和使用都是动态的

3.2 GC回收的对象

当一个对象已经没有存活时，GC就会自动对其进行回收

判断对象是否存活有两种方法：引用计数和可达性分析

3.3 判断对象存活的两种算法

3.3.1 引用计数

每一个对象都有一个引用计数属性，新增一个引用时该属性 +1，引用释放时该属性 -1，当该属性为0时代表该对象可以被回收。

这种方法实现简单，缺点也很明显：需要额外的内存来计数、运行时需要维护计数器、无法解决循环引用的问题

3.3.2 可达性分析

• 基本思路

  通过一系列被称为 “ GC Roots ” 的根对象作为起始节点集，从这些结点开始，通过引用关系向下搜索，搜索走过的路径被称为 “ 引用链 ”，如果某个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连，就说明该对象不可达，即可被回收

  如下图所示，对象4、5、6可被回收

要想理解可达性分析算法，就得想明白这几个问题：什么是对象可达、GC Roots 是什么、哪些对象可以作为 GC Roots

• 什么是对象可达

  对象可达指的就是双方之间存在直接或间接的引用关系

• GC Roots 是什么

  GC Roots 就是 JVM 确定当前绝对不会被回收的对象，只要找到这种对象，此对象所依赖的其他对象肯定也不能被回收

• 哪些对象可被当作 GC Roots

  1. 方法区静态属性引用的对象

     全局对象的一种，Class 对象本身很难被回收，只要 Class 对象不被回收，静态成员就不能被回收

  2. 方法区常量池引用的对象

     也属于全局对象，常量本身初始化后不会改变，因此作为 GC Roots 也是合理的

  3. 被同步锁持有的对象

     被 synchronized 锁住的对象是绝对不能回收的，GC 如果回收了对象，锁不就失效了嘛

3.4 什么时候触发GC

1. 程序调用 System.gc 时触发
2. 系统自身来决定GC触发的时机（根据Eden区和From Space区的内存大小来决定。当内存大小不足时，则会启动GC线程并停止应用线程）

GC又分为 minor GC 和 Full GC (也称为 Major GC )

Minor GC触发条件：当Eden区满时，触发Minor GC。

Full GC触发条件：

a.调用System.gc时，系统建议执行Full GC，但是不必然执行

b.老年代空间不足

c.方法去空间不足

d.通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存

e.由Eden区、From Space区向To Space区复制时，对象大小大于To Space可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用内存小于该对象大小

4. 常见的GC算法

4.1 标记-清除算法

该算法分为标记和清除两个阶段，标记就是把所有活动对象都做上标记的阶段，清除就是将没有做上标记的对象进行回收的阶段

4.2 复制算法

复制算法就是将内存空间按容量分成两块。当这一块内存用完时，就将存活着的对象复制到另一块上面，然后将已经使用过的一块一块清除掉

4.3 标记-压缩算法

标记-压缩算法与标记-清除算法类似，只是后续步骤是让所有存活的对象移动到一端，然后清除掉端边界以外的内存。