【JVM】垃圾收集器

程序計數器、Java虛擬機棧、本地方法棧分配的內存是肯定的，生命週期與線程一樣。因此不需要過多考慮回收問題。

而Java堆和方法區僅僅有運行時才知道有哪些對象被建立，需要多少內存，這部分的內存分配和回收是動態的。

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1. 檢測垃圾內存的方法

1） 引用計數器

給對象加入引用計數器，有地方引用時+1，引用失效時-1。不論什麼時刻計數器爲0的對象就是不可能在被使用的。但是！

不能解決對象間互相引用的問題，因此主流虛擬機不用這種方法。

2） 可達性分析算法

經過一系列稱爲「GCRoots」的對象做爲起始點，開始向下搜索，走過的路徑稱爲引用鏈，當一個對象到GCRoots沒有不論什麼引用鏈相連時，則該對象不可用。
可做爲GCRoots的對象包含：

• 虛擬機棧中引用的對象
• 方法區中類靜態屬性應用的對象
• 方法區中常量引用的對象
• 本地方法棧中JNI引用的對象

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2. 對象死亡過程

至少要經歷兩次標記過程：

• 可達性分析後不可達的對象被第一次標記並且進行一次篩選，篩選條件是對象是否有必要運行finalize()方法。當對象沒有覆蓋finalize()方法或者已經調用過，則沒有必要運行。對象會被放進「即將回收」集合；有必要運行的對象會被放在一個叫F-Queue的隊列中，會由本身主動創建的低優先級的Finalizer線程去觸發，但不保證能運行結束。
• 在finalize()方法中對象將本身與引用鏈上的不論什麼一個對象關聯起來，則GC在F-Queue中進行第二次小規模標記時，這些對象會被移出回收集合。因此運行finalize()的對象不必定會被回收。

  不論什麼對象的finalize()方法僅僅能被調用一次，因此第一次逃脫後第二次將沒法逃脫。

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3. 回收方法區

主要回收廢棄常量和沒用的類。

• 廢棄常量：沒有其它地方被引用到的常量。
• 沒用的類：知足3個條件即可以回收而並不必定：
  
  • 該類的所有實例都被回收
  • 載入該類的ClassLoader已經被回收
  • 該類相應的Class對象沒有在不論什麼地方被引用

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4. 垃圾收集算法

1） 「標記-清除」算法：

不足：

• 效率問題。標記和清除過程的效率都不高。

• 空間問題。產生大量不連續的碎片，致使載入較大對象時要提早出發下一次垃圾收集過程。

2） 複製算法

將內存分爲相等大小的兩塊。每次僅僅使用當中一塊。當一塊用完時將活着的對象拷貝到還有一塊上面。而後一次清除使用過的那塊內存。

長處：僅僅要移動堆頂指針。按順序分配內存就能夠。實現簡單。運行高效。
缺點：內存縮小爲原來的一半。在對象存活率高的時候不適用，適合新生代。

IBM策略：採用一個較大的Eden空間（80%）和兩個較小的Survivor空間（10%），每次使用Eden和一個Survivor。

3） 「標記-整理」算法：

適用於老年代，標記後讓所有存活的對象都向一端移動。而後直接清理掉端邊界之外的內存。

4） 分代收集算法：

將Java堆分爲新生代和老年代。依據各個年代的特色採用最適合的收集算法。

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5. 內存分配與回收策略

• 對象優先在新生代的Eden分配
• 大對象直接進入老年代（很是長的字符串、數組….）
• 長期存活的對象進入老年代。每個對象都有一個年齡計數器。在Eden中出生並經歷第一次GC，存活後能被Survivor容納，則年齡置爲1，每在Survivor中熬過一次GC，年齡+1。年齡增大到必定程度（默認15）則會被晉升到老年代。