<正则吃饺子>：关于java中垃圾回收技术的简单学习总结

知识介绍来自网络，后面会根据继续学习进行补充和适当的修改，谢谢！原文地址：http://www.importnew.com/26821.html#comment-578355

java中的垃圾回收机制让开发者无须关注空间的创建和释放，它以守护进程的方式在后台自动回收垃圾。这样不仅提高了开发效率，还改善了内存的使用状况。

一、主要涉及的问题：

1）什么是堆内存？

2）什么是垃圾？

3）回收垃圾的方法有哪些？

4）什么是分代回收机制？

二、问题简要作答

1、什么是堆内存？

　　其在jvm启动时创建，主要用来维护运行时数据（动态数据），如运行过程中创建的（new出来的）对象和数组都是存在这块区域中。

　　java中堆是非常重要的，如果我们动态创建的对象没有得到及时的回收，继续堆积，就会造成堆空间被占满，内存溢出。因此，java提供了一种垃圾回收机制，在后台创建一个守护进程，在内存空间紧张的时候，自动跳出来，把堆空间的垃圾全部回收出来，

　　以保证程序的正常运行。

　　补充：http://www.cnblogs.com/zhengzeze/p/6519760.html （<正则吃饺子>：关于java中对内存部分的简单总结整理）

2、什么是垃圾？

　其指的是不再存活的对象。

　常见的判断方法有：引用计数法和可达性分析法。

　 引用计数法：为每个创建的对象分配一个引用计数器，用来存储该对象被引用的次数。当该个数为零，意味着没有人再使用这个对象，可以认为“对象死亡”。但是，这种方案存在严重的问题，就是无法检测“循环引用”：当两个对象互相引用，即时它俩都不被外界任何东　　　　　　　西引用，它俩的计数都不为零，因此永远不会被回收。而实际上对于开发者而言，这两个对象已经完全没有用处了。

　　　　　　　因此，java中没有采用这个方案来检测对象的存活性。

　可达性分析法：这种方案是目前主流语言判断对象存活性的方式。基本思路是把所有引用的对象想象成一棵树，从树的根结点 GC Roots 出发，持续遍历找出所有的连接对象，这些对象，就称为“可达”或者“存活”对象。其余的对象则被视为“死亡”的“不可达”对象，或称　　　　　　　　 “垃圾”。

　　　　　　　　补充：GC Roots是什么？（参考：http://www.importnew.com/26821.html#comment-578355）

　　　　　　　　我们可以猜测，GC Roots 本身一定是可达的，这样从它们出发遍历到的对象才能保证一定可达。那么，Java 里有哪些对象是一定可达呢？主要有以下四种：

　　　　　　　　虚拟机栈（帧栈中的本地变量表）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。
　　　　　　　　本地方法栈中 JNI 引用的对象。

3、回收垃圾的方法有哪些？

　　上面已经知道，所有 GC Roots 不可达的对象都称为垃圾，参考下图，黑色的表示垃圾，灰色表示存活对象，绿色表示空白空间。

　　那么，我们如何来回收这些垃圾呢？

　　标记－清理

　　第一步，所谓“标记”就是利用可达性遍历堆内存，把“存活”对象和“垃圾”对象进行标记，得到的结果如上图；
　　第二步，既然“垃圾”已经标记好了，那我们再遍历一遍，把所有“垃圾”对象所占的空间直接清空即可。

　　结果如下：

　　这便是标记－清理方案，简单方便，但是容易产生内存碎片。

　　标记－整理

　　既然上面的方法会产生内存碎片，那好，我在清理的时候，把所有存活对象扎堆到同一个地方，让它们待在一起，这样就没有内存碎片了。

　　结果如下：

　　这两种方案适合存活对象多，垃圾少的情况，它只需要清理掉少量的垃圾，然后挪动下存活对象就可以了。

　　复制

　　这种方法比较粗暴，直接把堆内存分成两部分，一段时间内只允许在其中一块内存上进行分配，当这块内存被分配完后，则执行垃圾回收，把所有存活对象全部复制到另一块内存上，当前内存则直接全部清空。

　　参考下图：

　　起初时只使用上面部分的内存，直到内存使用完毕，才进行垃圾回收，把所有存活对象搬到下半部分，并把上半部分进行清空。

　　这种做法不容易产生碎片，也简单粗暴；但是，它意味着你在一段时间内只能使用一部分的内存，超过这部分内存的话就意味着堆内存里频繁的复制清空。

　　这种方案适合存活对象少，垃圾多的情况，这样在复制时就不需要复制多少对象过去，多数垃圾直接被清空处理。

4、什么是分代回收机制？

　　（后记，先学习下...）