对象被判定为垃圾的算法

引用计数算法 和 可达性分析算法

引用计数算法

判断对象的引用数量通过判断对象的引用数量来决定对象是否可以被回收

每个对象实例都有一个引用计数器，被引用+1，完成引用-1

任何引用计数为0的对象实例可以被当作垃圾收集

优点：执行效率高，程序执行受影响较小

缺点：无法检测出循环引用的情况，导致内存泄露

可达性分析算法(主流)

通过判断对象的引用链是否可达来决定对象是否可以被回收GC Root -> Object1 -> Object2

Object3 -> Object4 (没有与GC Root相连，可以被垃圾回收)

可作为GC Root的对象虚拟机栈中的引用对象(栈帧中的本地变量表)

方法区中的常量引用的对象(保存的是某个对象的地址)

方法区中的类静态属性引用的对象

本地方法中JNI(Native方法)的引用对象

活跃线程的引用对象

垃圾回收算法

标记-清除算法 ， 复制算法 ， 标记-整理算法 和 分代收集算法

标记-清除算法(Mark and Sweep)标记：从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记

清除：对堆内存从头到尾进行线性遍历，回收不可达对象内存

特点：碎片化

复制算法(Copying)年轻代常用分为对象面和空闲面

对象在对象面上创建

对象面用尽后，存活的对象被从对象面顺序复制到空闲面

将对象面所有对象内存清除

特点：解决碎片化问题

顺序分配内存，简单高效

适用于对象存活率低的场景(年轻代)

缺点：只能使用50%的内存空间

标记-整理算法(Compacting) 老年代常用标记：从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记

清除(整理)：移动所有存活的对象，且按照内存地址次序依次排列，然后将末端内存地址以后的内存全部回收

特点：避免内存的不连续性

不需要设置两块内存互换

适用于存活率高的场景(老年代)

分代收集算法(Generational Collector)上述垃圾回收算法的组合

按照对象生命周期的不同划分区域以采用不同的垃圾回收算法

目的：提高JVM垃圾回收效率

GC分类Minor GC：当Eden区被占满时，触发Minor GC

Full GC：情况很多，后面单独讨论

年轻代垃圾回收过程

年轻代：尽可能快速地收集掉生命周期较短的对象Eden区(几乎所有对象都从Eden区生成，容量为年轻代的8/10)

两个Survivor区(容量各为年轻代的1/10)程序在Eden区被创建

当Eden区被占满时，触发Minor GC，并将存活对象移动到Survivor区A(存活对象年龄+1)，清空Eden区

当Eden区再次被占满时，再次触发Minor GC，并将Survivor-A和Eden区的存活对象复制到Survivor-B中(存活对象年龄+1)，清空Eden区和Survivor-A区。两个Survivor区from和to性质调换。

当对象年龄达到某个值(默认是15，可通过-XX:MaxTenuringThreshold修改)进入老年代

注：如果对象过大，Eden区/Survivor区装不下，则直接进入老年代。

年轻代中的对象对象如何晋升到老年代新生代对象经历一定Minor次数依然存活的对象

Survivor区/Eden区中放不下的对象

新生成的大对象(-XX:+PretenuerSizeThreshold)

老年代垃圾回收过程

老年代：存放生命周期较长的对象，常用标记-清除算法，标记-整理算法Full GC 和 Major GC是等价的(也有说Major GC特指老年代回收，而不像Full GC一样包括Minor GC)

Full GC比Minor GC慢得多，执行频率低

触发Full GC的条件老年代空间不足

永久代空间不足(≤ JDK1.7)

Minor GC晋升到老年代的平均大小大于老年代的剩余空间

CMS(并发标记-清除算法) GC时，出现promotion failed(Minor GC时，Survivor放不下了，则需要将对象晋升到老年代，但老年代也放不下了)， concurrent mode failure(并行时同时有多个对象放入老年代，但老年代空间不足)

调用System.gc()

使用RMI来进行RPC或管理的JDK应用，每小时执行1次Full GC

垃圾收集器(不同于垃圾收集算法)

两个概念Stop-the-World 和 Safepoint

Stop-the-WorldJVM由于要执行GC而停止了应用程序的执行

任何一种GC算法中都会发生

多数GC优化通过减少Stop-the-World发生的时间来提高程序性能

Safepoint分析过程中对象引用关系不会发生变化的点

产生Safepoint的地方：方法调用；循环跳转；异常跳转等

当所有线程都运行到安全点，垃圾回收器才开始运行。

JVM运行模式Server：启动慢，运行快(优化较多)

Client：启动快，运行慢

年轻代常见的垃圾收集器

各个收集器兼容性如下图所示，其中G1收集器不与任何其他收集器兼容：

Serial收集器(-XX:+UseSerialGC，复制算法)单线程收集，进行垃圾收集时，必须暂停所有工作线程

简单高效，Client模式下默认的年轻代收集器

ParNew收集器(-XX:+UseParNewGC，复制算法)多线程收集，进行垃圾收集时，必须暂停所有工作线程

单核执行效率不如Serial，在多核下执行有优势

Parallel Scavenge收集器(-XX:+UseParallelGC，复制算法)比起关注用户线程停顿时间，更关注系统的吞吐量(后台运算有优势)

在多核下执行才有优势，Server模式下默认的年轻代收集器

老年代常见的垃圾收集器Serial Old收集器(-XX:+UseSerialOldGC，标记-整理算法)单线程收集，进行垃圾收集时，必须暂停所有工作线程

简单高效

Parallel Old收集器(-XX:+UseParallelOldGC，标记-整理算法)多线程，吞吐量优先

CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器(-XX:+UseConcMarkSweepGC，标记-清除算法)

垃圾收集器是一款以获取最短停顿时间为目标的收集器。由于现代互联网中的应用，比较重视服务的响应速度和系统的停顿时间，所以CMS收集器非常适合在这种场景下使用。初始标记(JVM停顿)：stop-the-world(虚拟机停顿正在执行的任务，从虚拟机根对象开始扫描到与之直接关联的对象，以及被存活的青年代对象所直接引用的对象，并做标记)

并发标记：并发追溯标记，程序不会停顿

(并发预清理：查找执行并发标记阶段从年轻代晋升到老年代的对象)

重新标记(JVM停顿)：暂停虚拟机，扫描CMS堆中的剩余对象

并发清理：清理垃圾对象，程序不会卡顿

(并发重置：重置CMS收集器的数据结构)

年轻代和老年代均适用的收集器——Garbage First(G1)收集器(复制+标记-整理算法)特点：并行和并发

分代收集

空间整合(不像CMS用的是标记-清除算法)

可预测的停顿

将整个Java堆内存划分成多个大小相等的Region(不再划分年轻代和老年代，但仍然保留该概念)

年轻代和老年代不再物理隔离(内存中每个可用状态都可以自由地被分为年轻代/老年代)

Object的finalize()方法的作用与C++的析构函数不同，析构函数调用确定，而finalize()是不确定的

将未被引用的对象放置于F-Queue队列

方法执行中随时可能会被终止

给予对象最后一次重生机会

Java中的强引用，软引用，弱引用，虚引用有什么区别

强引用(Strong Reference)最普遍的引用：1Object o = new Object();

当内存空间不足时，即使抛出OutOfMemortError终止程序也不会回收具有强引用的对象

通过将对象设置为null来弱化引用，使其被回收

软引用(Soft Reference)对象处在有用但非必须的状态

只有当内存空间不足时，GC会回收该引用的对象的内存

可以用来实现高速缓存1

2String str = new String("hello");

SoftReference sr = new SoftReference(str);// 软引用

弱引用(Weak Reference)非必需对象，比软引用更弱一些

GC时会被收回

被回收的概率也不大，因为GC线程优先级比较低

适用于引用偶尔被使用且不影响垃圾收集的对象1

2String str = new String("hello");

WeakReference wr = new WeakReference(str);// 弱引用

虚引用(Phantom Reference)不会决定对象的生命周期

类似于没有被引用，任何时候都可能被垃圾收集器回收

跟踪对象被垃圾收集器回收的活动

必须和引用队列ReferenceQueue联合使用1

2

3String str = new String("hello");

ReferenceQueue q = new ReferenceQueue();

PhantomReference r = new PhantomReference(str, q);// 虚引用引用队列：无实际存储结构，存储逻辑依赖于内部节点之间的关系来表达(类似链表)

存储关联的且被GC引用(回收)的软引用，弱引用以及虚引用