JVM内存管理—内存回收—垃圾收集算法理论

垃圾收集算法包括：Mark-Sweep算法、Copying算法、Mark-Compact算法。

概述：HotSpot是按照分年代进行回收Generational Collection。分为新生代、老年代、永久代

前言

根据对象的生命周期的不同，将内存划分为几块，一般把Java堆分为新生代和老年代，把方法区划分为永久代。

1. 在新生代中，每次垃圾回收都有大量的对象死去，只有少量的对象存活，所以只需额外较小的空间来存储这些存活的对象，适用于复制算法。

2. 老年代对象存活率高，每次回收都有大量的对象存活，没有额外的空间进行分配担保，所以一般使用标记-清除，标记-整理算法进行回收。

3. 永久代在HotSpot是否收集可以通过参数进行设置，但是收集性价比低，没有对新生代的回收来的实惠（释放大量的空间）。

Copying（复制算法HotSpot的实现）

为了解决Mark-Sweep算法的效率问题

• 将内存空间划分为一块较大的空间Eden和两块Survivor，比例为8:1:1。记为E、S1、S2
• 每次使用Eden和其中一块Survivor，记为E、S1。当进行垃圾回收时，将E、S1的存活的对象复制到S2上，然后直接清除掉S1，并对E用过的区域进行清理；下次新生代分配对象会分配在E上。如果S2上的内存空间不够存储上一次垃圾收集新生代存活的对象（E、S1上）会向老年代内存空间上进行分配担保（借一些空间来存储，然后保证使用完后还回去）
• 特点：分配效率高，清除后的空间是连续的。在HotSpot中常用来对新生代进行回收

Mark-Sweep（标记-清除算法）

• 顾名思义，算法分为两步：标记出所有需要回收的对象，标记完成后统一进行回收。
• 缺点：这是最基本的垃圾收集算法

  1. 标记和清除阶段的效率都不高。
  2. 标记清除后将会产生大量不连续的空间，导致想要分配大对象时，还需在进行一次垃圾回收。

Mark-Compact（标记-整理算法）

• 标记存活的对象，然后将标记的对象向一端移动，这样存活的对象就都聚到一起了，然后就可以清除存活边界以外的内存空间了。
• 得到规整连续的空闲空间，分配新对象效率高，专门对老年代对象进行回收

永久代中的垃圾收集

方法区哪些对象需要进行回收？
无用的常量和类

常量

1. 字面量："hhhhh”等不是通过new创建的字符串（其实这一部分称为 String Constant Pool），final int等一些基本数据类型常量。
2. 类（接口）、方法、字段等的符号引用

无用的类（Class对象）

满足下面三个条件的类对象才会被回收（HotSpot中必须设置对应的参数，使能对永久代的回收）

1. 该类的所有实例对象已被回收，即Java堆中不存在此类的实例
2. 加载该类的ClassLoader已经被回收
3. 该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用，即无法再通过反射类访问这个类的方法。