Java垃圾回收机制

垃圾回收机制主要做以下两件事情：
1跟踪并监控每个java对象，当一个对象处于不可达状态时候，回收该对象所占用的内存
2清理内存分配，回收过程中产生的碎片
垃圾回收机制需要完成这两方面的工作，而这两方面的工作量都不算太小，因此垃圾回收算法就成为限制java程序运行效率的重要因素。实现高效JVM的一个重要方面就是提供高效的垃圾回收机制，高效的垃圾回收机制既能保证垃圾回收的快速运行避免内存的分配和回收成为应用程序的性能瓶颈，又不能导致应用程序的停顿。

垃圾回收的基本算法

实际上垃圾回收算法不可能实时的检测到java对象的状态，因此当一个对象失去引用时候，它不会立即被垃圾回收，而是等垃圾回收运行时才去回收。
对于一个垃圾回收的设计算法来说可如下：

• 串行回收和并行回收
  串行回收就是不管系统有多少个CPU，只使用一个CPU来执行垃圾回收操作，而并行回收就是把整个回收工作拆分成多部分，每个部分有一个CPU负责，从而让多个CPU并行回收，并行回收的效率很高，但复杂度增加，内存碎片也会增多。
• 并发执行和应用程序停止 ，应用程序停止的垃圾回收方式在垃圾回收时候会让程序暂停，并发执行的垃圾回收虽然不会导致程暂停， 但由于并发 垃圾回收需要解决和应用程序的执行冲突（应用程序可能会在垃圾回收的时候修改对象）因此并发执行垃圾回收的系统开销比应用程序停止的垃圾回收更高。而且执行时候也需要更多的堆内存。
• 压缩和不压缩和复制算法 为了减少内存碎片，支持压缩的垃圾回收器会把所有的活的对象搬迁到一起，然后将之前占用内存 全部收回。不压缩的回收只是回收内存 这样回收的内存不可能是连续的 因此会有很多的内存碎片。较之压缩回收，不压缩式的回收只回收内存块，而分配内存时候会更慢，而且无法解决内存碎片的问题，复制式垃圾回收会将所有可达对象复制到另一块相同的内存中，这种方式的优点是垃圾回收过程不会产生内存碎片，但缺点也很明显，需要复制数据和额外的内存。