破茧（一）GC回收机制

转眼已是而立之年，随波逐流若干年并无太大成就，目前在某信集团安安稳稳做一个PM混日子

某日，突然顿悟，不愿再混吃等死，决定从新开始认识和学习陪伴自己多年的好伙伴“Android”

记录下重新渡劫的点点滴滴！

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一、前言

一直都没有深入去了解GC回收机制，对于软件开发者来说还是有必要好好研究一下的，对APP的优化起到很好的帮助。
以下是参考过的文章，非常感谢各位作者！

Android小知识-内存回收机制

Android内存优化5 了解java GC 垃圾回收机制3

Java gc(垃圾回收机制)小结，以及Android优化建议

android 垃圾回收机制

Android GC机制介绍

两个互相引用对象的垃圾回收

二、GC机制

1. 什么是GC

GC是Garbage Collection [ˈɡɑːrbɪdʒ kəˈlekʃn]或Garbage Collector [ˈɡɑːrbɪdʒ kəˈlektər]的缩写，也叫垃圾回收器。为了避免出现内存问题，JAVA引入了自动内存管理机制，确保所有被引用的对象保留在内存中，把没有引用的对象内存进行回收。

2. 检测垃圾的方式

• 引用计数法：给一个对象添加引用计数器，每当有一个地方引用它，计数器就加1，引用失效就减1。
  缺陷：如果有两个对象互相引用，除此之外没有其他任何对象引用他们，实际上这两个对象已经无法访问、但他们互相引用，计数不为0，所以无法回收。

• 可达性分析算法 ：通过一系列的被称为“gc roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到“gc roots”没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的。
  可以作为“gc roots”的对象：
  （1）虚拟机栈（栈针中的局部变量表）中引用的对象
  （2）方法区中类静态属性引用的对象。
  （3）方法区中常量引用的对象
  （4）本地方法栈中JNI引用的对象。
  

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  JVM在做垃圾回收的时候，会检查堆中的所有对象是否被这些“gc roots”的对象所引用，不能够被引用的对象就会被垃圾回收器回收。

3. 回收垃圾的方式

• 标记&清除（mark&sweep）：
  此算法分为两个阶段：标记和清除。标记所有需要回收的对象，之后统一回收。
  缺陷：效率低，标记清除之后会产生大量碎片。效果图如下：
  
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• 复制（copying）：
  此算法把内存空间划分为两个相等的区域，每次只使用其中的一个区域。垃圾回收时，遍历当前使用区域的所有对象，将有引用的对象复制到另一个区域。此算法每次只处理有引用的对象，因此复制成本比较小，同时复制过去之后还能进行相应的内存整理，所以不会出现碎片问题。
  缺陷：需要两倍的内存空间。效果图如下：
  
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• 标记&整理（mark&compact）:
  此算法结合了以上两个算法的优点，也分两个阶段，第一阶段是从根节点遍历所有对象标记所有能被引用的对象，第二阶段遍历整个堆中的对象，清除所有未被标记的对象，并把所有存活对象“压缩”到堆的其中一块，按顺序排放。避免了“标记--清除”的碎片问题，也没有“复制”的空间问题。效果图如下：
  
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• 分代收集算法：
  
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内存分为三个部分：
（1）Young Generation [dʒenəˈreɪʃn]：新生代，分成Eden [ˈiːdn]，Survivor [sərˈvaɪvər] 0 和 Survivor [sərˈvaɪvər] 1 三个部分。所有new 的对象都都在Eden区，当Eden区满时，可引用的对象将被复制到其中一个Survivor [sərˈvaɪvər]区，当此Survivor [sərˈvaɪvər]区的对象占用空间满时，此区可引用的对象又被复制到另一个Survivor [sərˈvaɪvər]区，反复多次后依旧可引用的对象将被复制到老年代。
（2）Old Generation [ˌdʒenəˈreɪʃn]：老年代，在这个区域存储的都是从新生代中转过来的长期可引用的对象；当可引用的对象在老年代存在时间达到一定程度时，将会被复制到持久代。
（3）Permanent Generation [ˈpɜːrmənənt ˌdʒenəˈreɪʃn]：持久代，用于存放静态的类和方法，以及JRE库的类和方法信息，持久代对垃圾回收没有显著的影响。

三、GC对APP的影响

GC在运行时，会停止其他所有线程，在GC开始运行和结束时均会发生，对象越多，停止的时间越长，会造成APP卡顿，因此需要尽量减少GC的运行时间，避免发生卡顿；为了达到这个目的，我们需要先了解一下GC的执行条件。

四、GC的触发条件

1. GC所在线程的优先级最低，当程序空闲时，GC会被执行；
2. 当内存不足的时候，JVM会强制执行GC，当一次运行过后，内存仍然不足，将再次运行GC，若还是不足，将发生内存泄漏（OOM）。

五、优化

1. 少用静态对象，静态对象从新建的时候就存在于Permanent Generation [ˈpɜːrmənənt ˌdʒenəˈreɪʃn]持久代中，不会被GC回收；
2. 对象使用完后，尽快释放，设置对象为null，空对象会加快GC的执行速度；
3. 分散创建或删除对象时间，集中短时间内创建或删除大量对象，会导致内存紧张，JVM会增加执行GC的次数；
4. 能用基本类型如int、long，就不用Integer、Long对象；基本类型变量占用的内存资源比引用类型变量占用的少得多；
5. 尽量使用StringBuffer，而不用String来累加字符串；String每赋值一次，就会重新分配一次内存，String str = str1+str2+str3+str4+str5，每多一个“+”，就会多创建一个对象；
6. 根据不同的场景使用不同的对象引用方式：

强引用：通过new出来的对象，即使内存不足，GC进行垃圾收集的时候也不会主动回收。

Object obj=newObject();

软引用：在内存不足的时候，GC进行垃圾收集的时候会被GC回收。

Object obj=newObject();SoftReference