- 概述
- 判斷對象存亡
- 垃圾收集算法
- 垃圾收集器
GC目前高度自動化，but當GC成為系統高并發瓶頸時，就需要對GC進行必要的監控和調節。針對JVM，GC主要針對**堆**。通過**垃圾收集器**，按照**垃圾收集算法**，對記憶體進行配置設定和回收。
- **引用計數法reference counting**
有引用，計數器加1，引用失效，計數器減1，計數器為0的對象不再被使用的。但是難以解決Java中的互相循環引用問題。
- **根搜尋算法GC root tracing**
以GC Root為根節點，向下搜尋，無引用鍊的對象，證明不可用。
可作為GC Root的對象有：
- 虛拟機棧引用對象
- 方法區中類靜态屬性引用對象
- 方法區常量引用對象
- JNI引用對象
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引用
傳統定義：如果引用類型存儲的數值代表另一塊記憶體的起始位址，就稱這塊記憶體代表一個引用。
JDK1.2以後，引用進行了劃分：
- 強引用，普遍存在
- 軟引用，記憶體溢出之前，進行回收，仍然溢出，抛出異常，參照SoftReference
- 弱引用，下一次GC之前存活，WeakReference
- 虛引用，主要是獲得GC通知，不影響生存周期。
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對象緩刑
第一次标記，GC Root标記的不可用對象，并且判斷對象是否覆寫finalize()或finalize()方法已被JVM調用過。如果是，标記為沒有必要執行。
第二次标記，如果判定為有必要執行，則将此對象放到一個F-Queue中，JVM自動啟動一個低優先級線程處理。為了防止死循環或執行緩慢等意外情況，GC還會對F-Queue中對象進行第二次小規模标記。如果對象仍然沒有重新與引用鍊上建立關聯，則GC掉。
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回收方法區
成本效益比堆低很多。主要回收“廢棄常量”，對于hotspot虛拟機，提供了參數進行配置，尤其是大量使用反射，動态代理，CGLib等bytecode架構時，都需要JVM具備類解除安裝功能，保證永久代不會溢出。判斷“廢棄常量”需滿足：
- 該類所有執行個體被回收
- 加載該類的classloader被回收
- 該類對象的java.lang.class對象沒有任何引用，防止反射
- 标記-清除算法Mark-Sweep
标記待清除對象，參照上節**對象緩刑**，清除對象，缺點較明顯：
- 效率低
- 容易産生大量不連續記憶體碎片，當程式需要配置設定大對象時并無足夠連續記憶體時，提前觸發下次GC
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複制算法Coping
- 記憶體分兩塊，一塊用完時将存活對象複制到另一塊，并清理目前塊。JVM都采用這種算法回收新生代。
- 98%對象朝生夕死，HotSpot虛拟機将記憶體分為一塊Eden（80%），兩塊Survivor（20%），每次使用Eden和其中一塊survivor。回首時，将存放對象放到另一塊survivor上。當多餘10%記憶體對象存活時，依賴老年代記憶體，進行配置設定擔保。
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标記-整理算法
複制算法，對象存活率較高時，需要執行較多的複制操作，效率較低。标記整理算法，是标記出存活對象，GC時，讓存活對象向記憶體一端移動，然後直接清理掉端邊界以外記憶體。
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分代收集算法
目前商業JVM都采用分代收集，把Java堆分為新生代和老年代。新生代中，存活對象少，采用複制算法。老年代對象存活率高，沒有額外空間進行配置設定擔保，必須使用“标記-清理”或“标記-整理”算法進行回收。
> 根據收集算法，有多種收集器的實作，沒有最好，隻有最合适
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Serial收集器
單線程，暫停其它工作線程，依然是JVM運作在Client模式的預設收集器，簡單而高效。在使用者桌面應用場景中，收集幾十甚至上百M的新生代，停頓時間會控制在100毫秒以内，可接受。
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ParNew收集器
Serial收集器的多線程版本，單核效果比Serial低。
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Parallel Scavenge收集器
新生代收集器，複制算法，“吞吐量優先”，可配置停頓時間和吞吐量大小，可打開GC自适應調節政策，自動調節新生代，Eden與Subvivor區比例。
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Serial Old收集器
是Serial收集器的老年代版本，單線程，“标記-整理”算法
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Parallel Old收集器
多線程，“标記-整理”，注重吞吐量及CPU資源敏感的場合，優先考慮Parallel Scavenge收集器加Parallel Old收集器
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CMS收集器
Concurrent Mark Sweep，最短回收停頓時間，重視響應速度，“标記-清除”，分4部：
- 初始标記
- 并發标記
- 重新标記
- 并發清除
其中，初始和重新标記，單線程，缺點：
- CPU資源敏感
- 無法處理浮動垃圾
- 标記清除算法，清理不及時，觸發Full GC
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G1收集器
Garbage First，“标記-整理”，收集毫秒級，将整個Java堆分隊多個region，維護一個優先清單，最大限度提升收集效率
I am a slow walker, but I never walk backwards.