深入理解java虚拟机(二)-----垃圾回收

做一个java程序员很是幸福，不用管不用的对象如何被回收，但是我认为了解一下也不是坏事。

一、如何判断对象已经死亡？

在进行垃圾回收之前，第一件事肯定是判断对象是否已经死亡。
1、引用计数算法
给对象添加一个引用计数器，当程序中使用到这个对象的时候，计数器+1；如果引用失效，计数器-1，当计数器为0时，说明程序中不再使用这个对象，既可以回收。
问题：试想一下，当A对象中使用B对象，B对象中有方法使用A对象，完犊子，两个对象永远存在。

2、可达性分析算法(主流的商用程序语言的主流实现，都是基于此算法)
通过一系列GC Roots的对象作为起始点，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连，说明对象不可用，可以被回收。

那么GC Roots对象的选择非常重要，主要包括下面几种：
1、虚拟机栈中引用的对象
2、方法区中类静态属性引用的对象
3、方法区中常量引用的对象
4、本地方法栈中JNI(native方法)引用的对象

二、引用

在jdk1.2之前，引用是这么定义的：
如果reference类型的数据中存储的数值代表的是另外一块内存的起始地址，就称这块内存代表着一个引用。
在jdk1.2之后，对引用进行了扩展：
1、强引用
Student student = new Student()，这种就叫做强引用，这种只要引用存在，垃圾收集器永远不会回收对象。
2、软引用
有用但不是必需的对象，在系统将要发生内存溢出异常之前，把这些对象列进回收范围进行第二次回收。SoftReference表示软引用。
3、弱引用
非必需的对象，强度比软引用更弱一些，弱引用对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。WeakReference表示弱引用。
4、虚引用
无法通过虚引用取得一个对象实例，存在的唯一意义就是在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。PhantomReference表示虚引用。

三、垃圾回收算法

垃圾回收的算法有很多，逐一介绍。
1、标记-清除算法
首先通过上面介绍的GC Roots算法判断对象是否存活，然后将不存活的对象打上标记。如下：

缺点：

• 效率问题，标记和清除两个过程的效率都不算高
• 资源浪费问题：从图中可以看到，清除完之后的内存都是不连续的，产生了很多的内存碎片，这样以后内存分配其他大对象的时候，就无法分配了。

2、复制算法

复制算法将内存分为大小相等的两块，每次只使用一块，当一块内存快满的时候，就将还存活的对象复制到另外一块内存上，然后把已使用的内存一次性清理掉，这样会提高效率。缺点则是浪费内存了，一次只能使用一半。

大部分的商业虚拟机都是采用这种算法还回收新生代，在之前的博文中提到了新生代主要可以分为eden、from survivor、to survivor，
通常eden:survivor=8:1，因为大部分新生代中的对象，大概能有98%是朝生夕死的。

3、标记-整理算法

标记过程基于标记-清除算法，但是整理的时候则不一样，让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

4、分代收集

以上几种算法各有各的特点，当前主流的商业虚拟机对于不同的内存区域，例如新生代、老年代，不同区域的对象特点不同，所以使用不同的算法达到最佳的效果。

四、内存分配

1、对象优先在eden区分配，如果eden区内存不够，则触发一次minor gc。
minor gc：年轻代内存回收被称为minor gc。
major gc：清理老年代。
full gc：清理整个堆空间—包括年轻代和老年代。

2、大对象直接进入老年代
大对象：需要大量连续内存空间的java对象，例如很长的字符串以及数组对象。

3、长期存活的对象将进入老年代
如何判断对象是长期存活的，其实也简单，jvm给对象维护了年龄计数器。对象从eden区没有被回收掉，年龄+1，到了survivor区还是没被干掉，年龄+1，达到年龄的阈值后，放入到老年代。