JVM 垃圾回收笔记

JVM垃圾收集器

GC要做的三件事：1.哪些内存（对象占用的内存）需要回收；2.什么时候回收；3.如何回收；

判断对象可回收的算法有引用计数算法和根搜索算法两种

引用计数算法：给对象添加引用计数器，引用计数器为0的时候认为不再使用，算法简单效率高但是很难解决对象相互引用的问题。

根搜索算法（JAVA、C#使用）：通过GC Roots对象作为起点向下搜索，当一个对象不能通过引用链到达时认为不再使用。JAVA中GC Roots包含的对象有 1.虚拟机栈中引用的对象；2.方法区中类的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（JNI）中引用的对象；

引用分为强引用、软引用、弱引用、虚引用四种。强引用指类似于“Object obj = new Object（）”这种引用，只要引用还在就不会被回收；软引用描述一些还有用但是非必需的对象，内存溢出前回收这类引用的对象；弱引用指非必需的对象，下次垃圾回收时回收掉；虚引用不对生存周期产生影响，也无法通过虚引用获取对象，虚引用的目的就是回收时收到系统通知。

注：任何一个对象的finalize方法都只会被执行一次。

方法区（永久代）的回收：方法区的回收主要包括废弃常量和无用的类；常量池中的常量没有被引用；类的回收必须满足3个条件，1：该类的所有实例已经被回收；2：该类的加载器（ClassLoader）已经被回收；3、该类对应的Class对象没有在任何地方被引用。

垃圾收集算法包括标记-清除算法、复制算法、标记整理算法、分代收集算法。

1.标记-清除算法分标记和清除两个阶段，标记和清除效率都不高，另外会产生大量的内存碎片有可能触发再次GC；

2.复制算法把内存分为两块，每次使用一块，GC时把存活的对象复制到另一块内存然后清理当前使用的块，简单高效但是内存耗费较大。现代商业虚拟机都采用这种算法，不过把内存分为Eden和两块较小的Survivor空间，默认为8:1

3.标记-整理算法包括标记-整理-清除三个阶段，整理阶段是把存活的对象向一端移动。

4.分代收集算法根据对象存活周期将内存划分为几块进行收集，一般把JAVA堆分为新生代和老年代分别采用复制算法、标记清除或标记整理算法

垃圾收集器主要包括Seria收集器、ParNew收集器、Parallel Scavenge收集器、Serial Old收集器、Parallel Old收集器、CMS收集器、G1收集器

Serial收集器单线程收集器，进行回收时暂停所有线程（包括应用服务线程）

ParNew收集器是使用复制算法、并行收集器但是垃圾收集时仍然停掉服务线程，Server模式下首选新生代收集器，除了Serial收集器只有ParNew收集器能与CMS收集器共用。

Parallel Scavenge收集器也是使用复制算法、并行的收集器，与ParNew不同的是目标是达到一个可控制的吞吐量（Throughput）；吞吐量=运行服务时间/（运行服务时间+垃圾回收时间），使用-XX：MaxGCPauseMillis参数设定垃圾回收时间，-XX：GCTimeRatio设定垃圾回收时间比率，如果把参数值设为19则最大GC时间为1/（1+19）=5%，默认为99。

SerialOld收集器Serial的老年版本使用标记整理算法。

ParallelOld收集器是Parallel Scavenge的老年代版，使用标记整理算法。

CMS收集器以获取最短停顿时间为目标的收集器适合用于现代的BS结构的服务器，基于标记清除算法实现。包括初始标记、并发标记、重新标记并发清除四个步骤，初始标记、重新标记仍然需要停止服务线程，初始标记标记与GCRoots直接相连的对象、并发标记用于GCRoots tracing，重新标记用于修正并发标记的结果。CMS默认启动的回收线程数是（CPU数量+3）/4