堆内存的分配与回收

由于目前收集器都采用分代算法，因此Java堆可以分为新生代和老年代。

分代回收原理：对象首先被分配在新生代，经历过垃圾回收后若仍存活，则移到老年代。但这样老年代很快会被填满，导致触发Major GC，性能受影响。
于是将新生代分为Eden区和Survivor区，Eden满时触发Minor GC，将存活的对线移至Survivor区。这样直到对象经历过一定次数的回收仍存活时，才将其移到老年代，这样就减少了Major GC（可视为Full GC）。

那为什么要设置俩Survivor区？答案是为了解决内存碎片问题。
单一Survivor区：

双Survivor区（保证有一个Survivor区为空，实现连续存储）：

对于需要大量连续内存空间对象（如数组），为避免频繁复制导致效率降低，直接将其分配到老年代。

判断对象是否可回收

引用计数法

给对象添加一个引用计数器，为0时则可回收。
简单、高效，但难以解决对象间循环引用的问题，因此不被使用。

可达性分析法

以GC Roots对象为起点，向下搜索引用链。若一个对象与GC Roots没有任何引用路径，则判定为可回收。

可作为GC Roots的对象

• 虚拟机栈（栈帧中的局部变量表）中引用的对象
• 本地方法栈中引用的对象
• 方法区中静态属性引用的对象
• 方法区中常量引用的对象
• 所有被同步锁持有的对象

死缓

对象被判断为不可达后，会被第一次标记，同时进行筛选：
①对象重写了finalize方法 ②对象的finalize方法未被虚拟机调用过
当满足任一条件，则执行finalize方法并放入队列进行二次标记，这之后才会被真正回收。

引用的种类

强引用

最普遍的引用。
内存不足时，JVM也不会回收强引用对象，只会抛出OutOfMemoryError。

软引用

内存够用时，JVM不会回收；内存不足时，JVM回收软引用对象。

弱引用

垃圾回收器一旦发现只有弱引用的对象，就会进行回收。
不过垃圾回收线程的优先级很低，不一定很快能发现这些对象。

虚引用

主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动，必须和引用队列联合使用。

后两个很少使用，一般通过弱引用来加速垃圾回收速度，避免内存溢出。

垃圾收集算法

标记-清除算法

标记不能回收的对象，然后同一回收掉所有没标记的对象。
缺点：①效率不高 ②内存碎片问题

标记-复制算法

将内存分为大小相同的两块，每次使用其中的一块。当这一块的内存使用完后，就将还存活的对象复制到另一块去，然后再把使用的空间一次清理掉。这样就使每次的内存回收都是对内存区间的一半进行回收。

标记-整理算法

标记后，不是直接回收未标记对象，而是将标记对象向一端移动，然后清理掉边界外的内存。

综合应用

新生代中，每次收集都有大量对象被回收，于是选用“标记-复制”算法，复制少量存活对象即可完成回收。
老年代中，对象存活率较高，且没有额外空间进行分配担保，于是使用“标记-整理”算法进行回收。

垃圾收集器

Serial收集器

单线程进行收集，并且必须暂停其他所有工作线程。
新生代采用标记-复制算法，老年代采用标记-整理算法。

ParNew收集器

Serial收集器的多线程版本。

Parallel Scavenge收集器

JDK1.8 默认收集器，关注CPU吞吐量，提供了很多参数供用户找到最合适的停顿时间或最大吞吐量。

CMS 收集器

使用标记-清除算法，关注用户线程的停顿时间。

G1 收集器

面向服务器的垃圾收集器，主要针对配备多颗处理器及大容量内存的机器，以极高概率满足 GC 停顿时间要求的同时，还具备高吞吐量性能特征。
使用Region划分内存空间，根据优先级来进行区域回收。