Java之GC垃圾回收算法

1.java垃圾回收算法实现原理，有两种，一个是引用计数法，一个是引用可达法。
引用计数法，每个对象有一个专门的空间维护一个引用计数器，当该对象被引用时，计数器加一，引用消失时则计数器减一，当该对象引用数为0时则回收该对象。这个算法有一个好处就是可以及时回收废弃的对象，而不用等到空间占满后在统一回收，但是其无法解决循环引用的情况。
而引用可达性分析法，则是选取一个root节点，通过该节点是否能够遍历到某个对象的方法来判断该对象是否被回收。root节点的选择通常是静态变量,native变量，常量等。
2.java垃圾回收算法
2.1标记清除法
最基础的垃圾回收算法，分为两个阶段，标注和清除。标记阶段标记出所有需要回收的对象，清
除阶段回收被标记的对象所占用的空间。如图
从图中我们就可以发现，该算法最大的问题是内存碎片化严重，后续可能发生大对象不能找到可
利用空间的问题
2.2复制算法
为了解决 Mark-Sweep 算法内存碎片化的缺陷而被提出的算法。按内存容量将内存划分为等大小
的两块。每次只使用其中一块，当这一块内存满后将尚存活的对象复制到另一块上去，把已使用
的内存清掉，如图：

这种算法虽然实现简单，内存效率高，不易产生碎片，但是最大的问题是可用内存被压缩到了原
本的一半。且存活对象增多的话，Copying 算法的效率会大大降低
2.3标记整理算法
结合了以上两个算法，为了避免缺陷而提出。标记阶段和 Mark-Sweep 算法相同，标记后不是清
理对象，而是将存活对象移向内存的一端。然后清除端边界外的对象。如图：

2.4分代收集算法
分代收集法是目前大部分 JVM 所采用的方法，其核心思想是根据对象存活的不同生命周期将内存
划分为不同的域，一般情况下将 GC 堆划分为老生代(Tenured/Old Generation)和新生代(Young
Generation)。老生代的特点是每次垃圾回收时只有少量对象需要被回收，新生代的特点是每次垃
圾回收时都有大量垃圾需要被回收，因此可以根据不同区域选择不同的算法。
2.4.1新生代与复制算法
目前大部分 JVM 的 GC 对于新生代都采取 Copying 算法，因为新生代中每次垃圾回收都要
回收大部分对象，即要复制的操作比较少，但通常并不是按照 1：1 来划分新生代。一般将新生代
划分为一块较大的 Eden 空间和两个较小的 Survivor 空间(From Space, To Space)，每次使用
Eden 空间和其中的一块 Survivor 空间，当进行回收时，将该两块空间中还存活的对象复制到另
一块 Survivor 空间中。

2.4.2老年代与标记复制算法
老年代因为每次只回收少量对象，因而采用 Mark-Compact 算法。

1. JAVA 虚拟机提到过的处于方法区的永生代(Permanet Generation)，它用来存储 class 类，
   常量，方法描述等。对永生代的回收主要包括废弃常量和无用的类。
2. 对象的内存分配主要在新生代的 Eden Space 和 Survivor Space 的 From Space(Survivor 目
   前存放对象的那一块)，少数情况会直接分配到老生代。
3. 当新生代的 Eden Space 和 From Space 空间不足时就会发生一次 GC，进行 GC 后，Eden
   Space 和 From Space 区的存活对象会被挪到 To Space，然后将 Eden Space 和 From
   Space 进行清理。
4. 如果 To Space 无法足够存储某个对象，则将这个对象存储到老生代。
5. 在进行 GC 后，使用的便是 Eden Space 和 To Space 了，如此反复循环。
6. 当对象在 Survivor 区躲过一次 GC 后，其年龄就会+1。默认情况下年龄到达 15 的对象会被
   移到老生代中。