第3章 垃圾收集器与内存分配策略

1概述  

垃圾回收器（Garbage Collection，GC）。 

三件事： 
哪些内存需要回收？ 
什么时候回收？ 
如何回收？ 


2对象已死  
堆中几乎存放着Java世界中所有对象实例，垃圾收集器在对堆进行回收前，第一件事情就是要确定这些对象有哪些还“存活”着，哪些已经“死去”。 

1、引用计数算法 
基本算法是这样的：给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用他时，计数器就加1；当引用失效时，计数器就减1；任何时刻计数器都为0的对象就是不可能再被使用的。 

但是，Java并没有使用应用计数器，因为他很难解决对象之间的互相循环引用的问题。 



2、根搜索算法 
在主流的商用程序语言中（如Java和C#），都是用根搜索算法（GC Roots Tracing）判断对象是否存活。 
基本思路：通过一系列的名为“GC Roots”的对象作为起点，从这个节点向下搜索，搜索所走过的路径成为引用链（Reference Chain），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。 

在Java语言里，可作为GC Roots的对象包括下面几种： 
虚拟机栈（栈帧中本地变量表）中的引用的对象。 
方法区中的静态属性引用的对象。 
方法区中的常量引用的对象。 
本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）的引用对象。 



3、再谈引用 
JDK1.2之后的扩充：强引用（Strong Reference）、软引用（Soft Reference）、弱引用（Weak Reference）、虚引用（Phantom Reference）四种。 



4、生存还是死亡？ 
要真正宣布一个对象死亡，至少要经历两次标记过程： 
如果对象在进行根搜索后发现没有与GC Roots相连接的引用链，那他将会被第一次标记并且进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行finalize()方法。当对象没有覆盖finalize()方法，或者finalize()方法已经被虚拟机调用过，虚拟机将这两种情况都视为“没有必要执行”。 
（避免使用终结方法：http://blog.csdn.net/partner4java/article/details/7061188） 

如果这个对象被判定有必要执行finalize()方法，那么这个对象将会被放置在一个名为F-Queue的队列中，并在稍后由一条由虚拟机自动建立的、低优先级的Finalizer线程去执行。 
这里所谓的执行是指虚拟机会触发这个方法，但不承诺会等待他运行结束。 

Demo：

 package cn.partner4java.gc;

 import java.util.concurrent.TimeUnit;

 /**
 * 此代码演示了两点：<br/>
 * 1、对象可以在被GC时自我拯救。<br/>
 * 2、这种自救的机会只有一次，因为一个对象的finalize()方法最多只会被系统自动调用一次。
 * @author partner4java
 *
 */
 public class FinalizeEscapeGC {
     public static FinalizeEscapeGC SAVE_HOOK = null;

     public void isAlive() {
         System.out.println("yes, i am still alice :)");
     }

     @Override
     protected void finalize() throws Throwable {
         super.finalize();
         System.out.println("finalize method executed!");
         FinalizeEscapeGC.SAVE_HOOK = this;
     }

     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
         SAVE_HOOK  = new FinalizeEscapeGC();

         //对象第一次成功拯救自己
         SAVE_HOOK = null;
         System.gc();

         //因为Finalizer方法优先级很低，暂停,以等待他
         TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);

         if(SAVE_HOOK != null){
             SAVE_HOOK.isAlive();
         }else {
             System.out.println("No,i am dead :(");
         }

         //下面的代码与上面的相同，但是这次拯救自己却失败了
         SAVE_HOOK = null;
         System.gc();

         //因为Finalizer方法优先级很低，暂停,以等待他
         TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);

         if(SAVE_HOOK != null){
             SAVE_HOOK.isAlive();
         }else {
             System.out.println("No,i am dead :(");
         }
     }
 //  后台打印：
 //  finalize method executed!
 //  yes, i am still alice :)
 //  No,i am dead :(
 }

类需要满足同事下面3个条件才能算是“无用的类”： 
该类所有的实例都已经被回收，也就是Java堆中不存在该类的任何实例。 
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。 


5、回收方法区 
方法区（或者HotSpot虚拟机中的永久代） 
回收两部分：废弃常量和无用的类。 
但是效果往往很差。 



3垃圾收集算法  

标记--清除算法 
复制算法 
标记--整理算法 
分代收集算法 


4垃圾收集器  

Serial收集器 
ParNew收集器 
Parallel Scavenge 收集器 
Serial Old 收集器 
Parallel Old收集器 
CMS收集器 
G1收集器 


5分配内存与回收策略  

对象优先在Eden分配 
大对象直接进入老年代 
长期存活的对象将进去老年代 
动态对象年龄判定 
空间分配担保