【Java面试题】49 垃圾回收的优点和原理。并考虑2种回收机制。

1、Java语言最显著的特点就是引入了垃圾回收机制，它使java程序员在编写程序时不再考虑内存管理的问题。 
2、由于有这个垃圾回收机制，java中的对象不再有“作用域”的概念，只有引用的对象才有“作用域”。 
3、垃圾回收机制有效的防止了内存泄露，可以有效的使用可使用的内存。 
4、垃圾回收器通常作为一个单独的低级别的线程运行，在不可预知的情况下对内存堆中已经死亡的或很长时间没有用过的对象进行清除和回收。 
5、程序员不能实时的对某个对象或所有对象调用垃圾回收器进行垃圾回收。

垃圾回收机制有分代复制垃圾回收、标记垃圾回收、增量垃圾回收。

一、分代复制垃圾回收

不同的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收集方式，以便提高回收效率。 在Java程序运行的过程中，会产生大量的对象，其中有些对象是与业务信息相关，比如Http请求中的

Session对象、线程、Socket连接，这类对象跟业务直接挂钩，因此生命周期比较长。但是还有一些对象，主要是程序运行过程中生成的临时变量，这些对象生命周期会比较短，比如：String对象，由于其不变类的特性，系统会产生大量的这些对象，有些对象甚至只用一次即可回收。如果每次垃圾回收都是对整个堆空间进行回收，花费时间相对会 长，并且生命周期长的对象依旧存在，因此引入分代回收，把不同生命周期的对象放在不同代上，不同代上采用最适合它的垃圾回收方式进行回收。

虚拟机中的共划分为三个代：年轻代（Young Generation）、年老点（Old Generation）和持久代（Permanent Generation）。由于对象进行了分代处理，因此垃圾回收区域、时间也不一样。GC有两种类型：Scavenge GC和Full GC。

Scavenge GC：一般情况下，当新对象生成，并且在Eden申请空间失败时，就会触发Scavenge GC，对Eden区域进行GC，清除非存活对象，并且把尚且存活的对象移动到Survivor区。然后整理Survivor的两个区。这种方式的GC是对年轻代的Eden区进行，不会影响到年老代。因为大部分对象都是从Eden区开始的，同时Eden区不会分配的很大，所以Eden区的GC会频繁进行。因而，一般在这里需要使用速度快、效率高的算法，使Eden去能尽快空闲出来。

Full GC ：对整个堆进行整理，包括Young、Tenured和Perm。Full GC因为需要对整个对进行回收，所以比ScavengeGC要慢，因此应该尽可能减少Full GC的次数。在对JVM调优的过程中，很大一部分工作就是对于FullGC的调节。有如下原因可能导致Full GC：

· 年老代（Tenured）被写满

· 持久代（Perm）被写满

· System.gc()被显示调用

上一次GC之后Heap的各域分配策略动态变化

二、标记垃圾回收

它是第一个可以回收被循环引用的数据结构的垃圾回收算法.现在仍旧有许多常用的垃圾回收技术使用各种各样的标记清除算法的变体。

在使用标记清除算法时,未引用对象并不会被立即回收.取而代之的做法是,垃圾对象将一直累计到内存耗尽为止.当内存耗尽时,程序将会被挂起,垃圾回收开始执行.当所有的未引用对象被清理完毕时,程序才会继续执行。

标记清除算法由两个阶段组成:

① 标记阶段，标记所有的可访问对象。

② 收集阶段，垃圾收集算法扫描堆并回收所有的未标记对象。

标记垃圾回收的优点：标记清除式的垃圾回收跟踪了由根(root)访问的所有对象,所以即使是在有循环引用时,它也可以正确地标记并执行垃圾回收工作。另外，对于引用对象的常规操作不会产生任何的额外开销。

缺点：当垃圾回收算法执行时，正常的程序会被挂起。特别是,如果一个程序是交互式程序或者正在有一些实时运算时，这就会成为一个问题。比如，一个正在进行垃圾回收的交互式程序会周期的无响应。

三、增量垃圾回收

对这种垃圾回收机制始终无法理解透彻，只能在此稍作解释，具体该如何定义也请自行google。

简单地说，它的存在是为了解决标记清除的长停顿问题。增量回收是将GC分成几部分来执行。设置「GC最多中断10ms」这样的条件限制来使GC的终端时间视作可预测的。但是，在两段的GC程序之间，引用关系可能发生了变化。所以，这种GC算法也要写屏障，来记录引用关系的变化。虽然这种方式控制了中断最高时间，但是由于中断次数增加，GC总时间是增加的。

关于增量垃圾回收，http://blog.csdn.NET/u011320646/article/details/38640703 这篇博文解释得比较生动，有需要的可以自行阅读。