Java垃圾回收机制

Java引入了垃圾回收机制，令C++程序员最头疼的内存管理问题迎刃而解。Java程序员可以将更多的精力放到业务逻辑上而不是内存管理工作上，大大提高了开发效率。

垃圾回收原理和算法：

        内存管理：

                Java的内存管理很大程度上程度就是：堆中对象的管理，其中包括对象空间的分配和释放。

                对象空间的分配：使用new关键字创建对象即可。

                对象空间的释放：将对象赋值null即可。

        垃圾回收过程：

                任何一种垃圾回收算法一般要做两件基本事情。

                1.发现无用的对象

                2.回收无用对象占用的内存空间。

                垃圾回收机制保证可以将“无用的对象”进行回收。

                无用的对象指的就是没有任何变量引用该对象。Java的垃圾回收器提供相关算法发现无用对象，并进行清除和整理。

        垃圾回收相关算法：

                1.引用计数法

                2.引用可达法（根搜索算法）

        通用的垃圾回收机制：

                分代垃圾回收机制，是基于这样一个事实：不同对象的生命周期是不一样的。因此，不同生命周期的对象可以采取不同的回收算法，以便提高回收效率。我们将对象分为三种状态：年轻代、年老代、永久代。同时，将处于不同状态的对象放到堆中不同的区域。

                1.年轻代

                所有新生成的对象首先都是放在Eden区。年轻代的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象，对应的是Minor GC，每次Minor GC会清理年轻代的内存，算法采用效率较高的复制算法，频繁的操作，但是会浪费内存空间。当“年轻代”区域存放满对象后，就将对象存放到年老代区域。

                2.年老代

                在年轻代经历了N（默认15）次垃圾回收后仍然存活的对象，就会被放到年老代中。因此，可以认为年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象。年老代对象越来越多，我们就需要启动Major GC和Full GC（全量回收），来一次大扫除，全面清理年轻代区域和年老代区域。

                3.永久代

                用于存放静态文件，如Java类、方法等。永久代对垃圾回收没有显著影响。JDK7以前就是“方法区”的一种实现。JDK8以后就已经没有“永久代”了，使用metaspace元数据空间和堆替代。

                Minor GC：

                用于清理年轻代区域。Eden区满了就会触发一次Minor GC。清理无用对象，将有用对象复制到“Survivor1”、“Survivor2”区中。

                Major GC：

                用于清理年老代区域。

                Full GC：

                用于清理年轻代、年老代区域。成本较高，会对系统性能产生影响。

JVM调优和Full GC：

        在对JVM调优的过程中，很大一部分工作就是对于Full GC的调节，有如下原因可能导致Full GC：

        1.年老代（Tenured）被写满

        2.永久代（Perm）被写满

        3.System.gc()被显示调用

        4.上一次GC之后Heap的各域分配策略动态变化