24 垃圾回收

如何判断对象是否死亡

• 引用计数法

  • 每当一个地方引用它，就加一。引用失效，就减一。
  • 缺点：无法避免循环引用。

• 可达性分析算法

  • 对象与GCroot没有任何路径相连证明对象不可用。

  • 可作为gc root的对象包括下面几种

    • 虚拟机栈中引用的对象
    • 本地方法栈中引用的对象
    • 方法区中类静态属性引用的对象
    • 方法区中常量引用的对象
    • 所有被同步锁持有的对象？

简单的介绍一下强引用、软引用、弱引用、虚引用（虚引用与软引用和弱引用的区别、使用软引用能带来的好处）

• 强引用

  • 宁可out of memory，gc也不会回收它。

• 软引用

  • 内存足够就不回收，内存不够就回收。可用来实现内存敏感的高速缓存。

• 弱引用

  • 不管内存够不够，发现了就回收。

• 虚引用

  • 和没有引用一样，任何时候都可能被回收，主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。

宣告对象死亡需要经历两次标记

1. 不可达算法判断不可达后，第一次标记。
2. 被标记的对象经过“是否有必要执行finalize方法”筛选
3. 被筛选出的对象第二次标记，放在一个队列中，除非重新被引用，否则就会被真的回收。？怎么判断重新被引用？

如何判断一个常量是废弃常量

• jdk1.7前，运行时常量池包含字符串常量池，在方法区，对应永久代。
• jdk1.7后，字符串常量池在堆，运行时常量池还在方法区，对应永久代。
• jdk1.8后，字符串常量池还在堆，运行时常量池在方法区，对应元空间。
• 当没有任何对象引用常量，就说明常量可回收了。

如何判断一个类是无用的类

• 所有实例都已经被回收，堆中没有该类的实例。
• 加载该类的classLoader已经被回收
• 该类对应的java.lang.class对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。

垃圾收集算法

1. 标记-清除算法

   • 标出来的留着。剩下的回收。
   • 效率不高，会导致内存空间不连续。

2. 标记-复制算法

   • 一半一半的使用内存空间，把左边存活的都挪到右边，然后把左边清空。

3. 标记-整理算法

   • 把留下的挨个排好，剩下的内存区域清空。针对老年代。

4. 分代收集算法

   • 分成新生代老生代选择不同算法。

HotSpot 为什么要分为新生代和老年代？
针对不同代的特点选择不同的回收算法。

垃圾回收器

1. serial

   • 仅使用一个线程去收集。
   • 收集的时候暂停其他所有工作线程。
   • 新生代标记复制，老年代标记整理。
   • 没有线程交互的开销，简单高效。

2. parnew

   • 多线程版本的serial。
   • 收集的时候暂停其他所有工作线程。
   • 新生代标记复制，老年代标记整理。

3. parallel scanvage

   • 和parnew几乎一样
   • 关注吞吐量：cpu中用于运行用户代码时间与总消耗时间的比值。
4. serial old
5. parallel old

6. cms

   • concurrent mark sweep 追求最短停顿时间，基本实现垃圾收集线程和用户线程同时工作。

   • 标记-清除

     • 初始标记：极短。暂停所有线程，标记可达对象对象。
     • 并发标记：长。开启用户线程，记录可达对象和用户线程这段时间发生的引用更新。
     • 重新标记：短。暂停所有线程。处理并发标记期间的引用更新。
     • 并发清除：开启用户线程，清扫未标记的区域。？并发清除阶段发生的引用更新怎么办

7. g1收集器

   • 针对多核大内存机器，停顿低吞吐高。
   • 充分利用多核，和用户线程并行。
   • 分代
   • 整体看标记整理，部分看标记复制。
   • 停顿时间可预测
   • 维护优先列表，根据收集时间，优先选择回收价值最大的region回收。名字garbage first的由来。

8. zgc收集器

   • 标记-复制算法，停顿时间更少。
     

   分配担保机制？

分区与GC
在jdk7前，堆内存被分为新生代、老生代、永久代三个区域。
jdk8之后永久代被彻底移除了，取而代之的是元空间。

新生代分为eden区，s0（from），s1（to）区。分配比例是8:1:1，可通过参数动态调整。
对象首先在eden区分配（如果太大就直接在老年代分配）。
当新生代空间不够时，发起minorGC。
在一次新生代垃圾回收后，如果对象还存活，年龄+1并进入survivor区，当年龄达到阈值（有的默认15，为什么是15，因为记录年龄的字段只有4位，CMS默认6）会进入老生代。
经过一次minorGC后，eden区和from区已经被清空，to区可能有对象存活，然后交换from和to。等to区被填满，所有对象移动到老生代中。

动态年龄计算：hotspot遍历所有对象，按照年龄大小对其所占用的大小进行累计，累计到survivor区的一半时，取这个年龄MaxTenuringThreshold中更小的值作为新的晋升年龄。

fullGC：当统计数据说youngGC之前晋升的平均大小比目前oldGen剩余空间大，则会触发FullGC，收集整个java堆和方法区。