二、垃圾收集器与内存分配策略

   前言：讨论的区域集中在Java堆和方法区中，而其他几个区域的内存分配和回收都具备确定性，所以不需过多考虑回收
的问题，因为方法结束或者线程结束时，内存自然就跟随着回收了。在开始讨论之前，我们先来了解一下GC的区域划分：大体可划分为：新生代（def new generation）、老年代（tenured generation）、持久代（也被叫做永久代、永久区）（compacting perm generation）然后新生代又可划分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，Survivor区可以继续划分为from区和to区那我们怎么样判断对象是处于哪个区域呢？我的理解就是：一个对象只要没有被回收一次，年龄就加一，然后我们可以通过年龄来判断属于哪个区域。

HotSpot虚拟机默认每一个Survivor区大概占新生代的1/10，Eden区占8/10

2.1、判断对象的情况

垃圾收集器在对堆进行回收前，第一件事就是要确定这些对象之中那些还“存活”着，哪些已经“死去”。

2.1.1 引用计数算法

 很多教科书判断对象是否存活的算法：给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它，计数器值就加1；引用
失效时，值就减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。但是主流的Java虚拟机里面没有选用引用计数算法来管理内存，其中最主要的原因是它很难解决对象之间相互循环引
用的问题。下面这个例子就是如此，此时da和db两个对象已经不可能再被访问了，但是它们因为互相引用着对方，导致它们的引
用计数都不为0，于是引用计数算法无法通知GC收集器去回收它们。


控制台中的GC日志显示"4704K->515K"，意味着虚拟机并没有因为这两个对象互相引用就不回收它们，这也从侧面说明虚拟机并不是通过引用计数算法来判断对象是否存活的。

4704K->515K(7680K), 0.0038929 secs  的的含义：
GC前该内存区域已使用内存->GC后该内存区域使用容量(该内存区域总容量)，GC所用的时间

还有一些其他的含义大家可以自行百度。

2.1.2 可达性分析算法


目前主流的商用语言(Java、C#)都是通过可达性分析来判定对象是否存活的。如图，此算法的基本思路就是通过一系列的称为“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（用图论的话来说，就是从 GC Roots 到这个对象不可达）时，则证明此对象是不可用的。对象object5、6、7虽然互相有关联，但是它们到 GC Roots 是不可达的，所以它们将会被判定为是可回收的对象。

Java语言中，可作为 GC Roots 的对象包括下面几种：1、虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）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（即一般说的 Native 方法）引用的对象。

2.1.3 四种引用

   1、强引用：就平时经常用到的，类似“Object obj = new Object()” 这类的引用，只要强引用还存在，垃圾收集器
永远不会回收掉被引用的对象。2、软引用：描述一些还有用但并非必需的对象。在系统将要发生内存溢出异常之前，将会把这些对象列进回收范围之中
进行第二次回收。如果这次回收还没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。3、弱引用：强度比软引用更弱一些，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。当垃圾收集器工作时，
无论当前内存是否足够，都会回收掉只被弱引用关联的对象。4、虚引用：也被称作幽灵引用或者幻影引用，非常非常弱的引用关系。完全不会对对象的生存时间构成影响，也无法通
过虚引用来取得一个对象实例。那虚引用的目的在哪呢？就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。

2.1.4 回收方法区

   虽然方法区（或者HotSpot虚拟机中的永久代）垃圾收集效率很低，但其实也是存在的。方法区（永久代）主要回收两部分内容：废弃常量和无用的类。1、废弃常量：没有其他地方引用了这个字面量就回收2、无用的类：①该类所有实例都被回收，也就是堆中不存在该类的任何实例。②加载该类的 ClassLoader 已经被回收。③该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。满足上面三个条件就可以进行无用类的回收了，但也仅仅是“可以”，是否对其进行回收，虚拟机提供了一些相关的参数。在大量使用反射、动态代理、CGLib等ByteCode框架、动态生成JSP以及OSGi这类频繁自定义ClassLoader的场景都需要虚拟机具备类卸载的功能，以保证永久代不会溢出。

2.2 垃圾收集算法

因为垃圾收集算法涉及大量的程序细节，而且各个平台的虚拟机操作内存的方法又各不相同，这里只简单的介绍几种算法的思想及其发展过程。

2.2.1 标记–清除算法

 这个算法是最基础的收集算法，如同其名，先标记再清除。首先标记需要回收的对象，然后再统一进行清除。至于为什
么说它是最基础的收集算法，是因为后续的收集算法都是基于这种思路并对其不足进行改进而得到的。主要不足有两点：一个是效率问题，标记和清除两个过程的效率都不高；另一个是空间问题，如上图所示，标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多可能会导致以后在程序运行过程中需要分配较大对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。

2.2.2 复制算法

 下面是我对复制算法的总结：目的：解决效率问题。过程：将可用内存按容量划分为大小两块，如上图所示，一块是保留紫色的保留区域，其他部分就是另外一块。我们可以看到上图的“回收前状态”，当表格的左半边区域内存使用完时，虚拟机会先把左边还存活着的对象复制到右半边的保留区域，并且按顺序排好，然后会把左边已使用过的内存空间一次性全部清理掉。优点：每次只对一半的区域进行内存回收，内存分配时也不用考虑内存碎片等复杂情况，只需要移动存活着的对象堆顶的指针，将其按顺序分配内存即可。实现简单，运行高效。缺点：将内存缩小为原来的一半，未免太高了些。但是在新生代中可以避免这个缺点（具体原因												


											

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