Java知识点复习——JVM GC分代收集回收算法

Java虚拟机相关知识点主要包括，Java虚拟机的内存结构和垃圾回收算法。但是其中扩展的内容还蛮多的，比如什么时候出现OutofMemory（OOM），对象实例存放的在哪里，垃圾处理器工作过程，都有哪些垃圾回收算法，哪些对象会被回收，什么时候进行GC操作等一些问题，所以我在复习的过程中，按照下图的顺序思考问题和学习。所以本文也知识一个学习思路，并不是全面的讲解每一个算法以及知识点。

首先问自己的第一个问题就是Java虚拟机的内存结构是什么？
很多很多资料上都有说一共分为五个部分：
线程共有的：方法区,堆
线程私有的：Java 栈,本地方法栈,程序计数器
（想深入了解的可以另行查一下资料）
但是我在学习的过程中，发现易混的就是堆,非堆和栈这三个部分。
程序计数器：是单独的较小的内存空间，每个线程都有独立的程序计数器，随着线程的创建而创建，结束而死亡。
栈：为虚拟机执行Java方法服务，会跟随线程的创建而创建，结束而死亡。
方法区：NO-Heap（非堆）存放已经加载的类信息，常量，静态变量等。
而我们在最需要关注的就是堆区，因为这里又被称为GC堆，几乎所有的对象实例和数组都在这里分配内存。

知道了Java虚拟机的内存结构之后，就有第二问题，垃圾回收的时候回收哪些对象？
首先通过第一个问题我们已经明确了垃圾回收主要产生在堆中，那么垃圾处理器如何判断回收哪些对象呢？
主要有两个算法进行判断：引用计数法（基本已经不再使用），可达性分析算法。
简单的理解引用计数法，就是记录使用次数。
而可达性分析算法，从GC root作为起点去搜索可达的存活的对象。

知道如何确定哪些对象需要回收以后，我们的第三个问题就是如何回收对象？（这个问题也有人会问又哪些垃圾回收器？其实我看了好多遍这部分知识，但是我发现我完全记不住这些垃圾回收器的名字，也许是因为我都没有实际用过。但是我记住了垃圾回收算法，所有垃圾处理器都是垃圾回收算法的组合。）
主要有三种垃圾回收算法：
1.标记-清除
顾名思义，就是把标记过对象的留下来，剩下的就删除掉，不过会有内存碎片。
2.标记-复制
也是记住名字，我们就可以知道，我们需要两块相同大小的空间，把第一部分有用的对象复制到第二部分，这样不会有内存碎片，但是会需要更多的内存空间。
3.标记-整理
和第一个算法优点相似，标记的对象留下来，但不是进行删除，而是把标记过的对象向一侧移动，也就是边标记边整理。
垃圾回收器：
新生代：都是标记复制算法Serial，Parallel Scavenge 和 Parallel New。Serial 是单线程的，后两个是多线程，但是吞吐量不同。
老年代：Serial Old 和 Parallel Old，以及 CMS。前两个是标记整理算法，一个单线程，一个多线程。CMS是标记清除算法。
取代CMS的Garbage First垃圾回收器，横跨新生代和老年代，是标记整理算法，多线程。
这样是不是比直接的看垃圾处理器更容易记住。

在分类垃圾处理器的时候，我们提到了新生代和老年代，难么这里我们就来学习一下什么是分代回收算法？
（上面图片有画出 整个Java堆空间的内存分配情况）
其实就是我们把Java堆整个空间按照“年代”Generation的方式划分开。
新生代：Young Generation 又分成三个部分，Eden，Survivor1，Survivor2。所有对象开始都在eden区，在执行Minor GC时，利用标记-复制算法把不用的对象复制到Survivior1，此时Survivor2为空（一直保持有一个为空的情况），然后在标记的过程中，继续不用就把Survivor1的放在Survivor2里面，每次都标记➕1，达到设置次数（默认15）以后数据利用标记-复制算法写到老年代中。
老年代：Old Generation，在这个区域会有会有Major GC和Full GC

第五个问题，就是扩展到什么时候会执行Full GC？
1.老年代写满。
2.持久代写满 持久代在1.8以后变成元数据区
3.垃圾回收策略改变。
4.System.GC()被调用。

暂时通过JVM的问题扩展到这五个问题，之后更深入的问题会再进行更新