Java的GC是什么？做了什么？

Java GC是Java的垃圾回收机制

• Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，所有对象实例和数组都在堆上进行内存分配。为了高效的进行垃圾回收，虚拟机把堆内存分为新生代，老年代和永久代3个区域
• 新生代可以分为Eden区和Survivor Space（S0，S1）区，大多数情况下，对象在Eden区分配，当Eden没有足够的内存空间时触发一次Minor GC
• Survivor是幸存区，是新生代和老年代的缓冲区域，当新生代发生MinorGC时，会将存活的对象从Eden区移动到S0内存区域，并清空Eden区，当再次发生Minor GC时，将Eden和S0中存活的对象移到S1区；存活对象反复在S0和S1移动，当对象在Surivivor之间移动或者从Eden移动到Surivivor区时，对象的GC年龄会不断增加，当GC年龄超过默认阈值15会进入老年代
• 老年代用于存放经过几次MinorGC后依然存活的对象，当老年代空间不足时会触发Full GC/Major GC，速度比MinorGC慢十多倍

如何判断对象是否存活

• 引用计数法

对象上添加一个引用计数器，每当有一个对象引用它时，计数器加1，当使用完该计数器时，计数器减1，计数器为0表示该对象不被使用

优点：实现简单，判定高效

缺点：无法解决对象之间相互引用的问题

• 可达分析法

通过一系列的GC Roots对象作为起点，从这些起点开始向下搜索，搜索路径称为引用链

可作为GC Roots的对象：

1. 本地变量表中引用的对象 / 虚拟机栈中引用的对象
2. 方法区中静态变量引用的对象
3. 方法区中常量引用的对象
4. Native方法引用的对象

当一个对象到GCRoots没有任何引用链时，就表示该对象可以被回收

使用可达性分析法判断一个对象是否可被回收需要经过两次标记：

1. 对象ObjectA到GC Roots没有引用链，进行第一次标记
2. 如果ObjectA重写了finalize方法，且还未执行过，那么ObjectA会被插入到一个F-Queue队列中，再由一个虚拟机自动创建的，低优先级的Finalizer线程触发其finalize方法。finalize方法中如果对象ObjectA与引用链中的对象建立联系，那么在进行第二次标记时ObjectA会被移出即将回收的集合（注：finalize方法只会被JVM调用一次）

GC算法：

• 标记清除（老年代）

对待回收的对象进行标记

缺点：标记和清除过程效率都很低，收集之后会留下很多内存碎片，不利于大对象的分配

• 复制（年轻代）

将内存分为大小相等的A和B两份，每次只使用一份，A中内存用完了，就把A中存活的对象复制到B中，并清空A的内存

优点：只需要标记存活的对象，标记效率得到提高；避免了内存碎片的问题

缺点：可用内存缩小为原来的一半

• 标记整理（老年代）

老年代中，对象的存活率较高，复制算法效率比较低，在标记整理算法中，标记出所有存活的对象并移到一端，然后直接清理边界以外的内存