我们都知道Java有一个鲜明的特点，就是内存的动态分配和自动回收，这使得开发者不必自己管理内存的分配与回收，可以将主要精力放在程序开发中。同时，内存管理机制也使得Java变得容易上手。
我们虽然在开发的过程中不用关心内存的回收，但是也难免会遇到内存溢出、内存泄漏这些问题。所以学习Java的内存管理有利于我们及时的发现问题。接下来就是我学习Java内存管理机制的一些笔记。
目录：
1.Java对象的判“活”
2.垃圾收集算法
3.HotSpot虚拟机中垃圾收集的实现
4.Minor GC和Full GC
1.Java对象的判“活”
在Java进行垃圾收集前，第一件要做的事情就是判断哪些对象“存活”。
（1）引用计数法：给对象添加一个计数器，当对象被引用是，计数器的值加1；当引用失效时，计数器的值减1；而计数器为0，则表示该对象不再被使用，也就是对象已“死”。
（2）可达性分析：以一个被称为“GC Roots”的对象为起点向下搜索，以搜索的路径为引用链；如果一个对象到“GC Roots”没有引用链，则这个对象是不可达的，那么就会被判定为可回收的对象。
2.垃圾收集算法
（1）标记-清除算法：一个基础的收集算法，之后的一些算法都是在此基础上进行改进的。顾名思义，标记-清除算法就是对对象先标记，在清除。而标记就是建立在Java对象判“活”的基础上。但是标记-清除算法有它的不足之处就是标记和清除的过程不够高效，而且清理过后会产生空间碎片的问题。
（2）复制算法：它将内存分为两块，每次使用其中的一块。当这一块内存的空间达到回收的条件时，将存活的对象复制到另一块内存中去，然后将这一块内存中的空间一次性清理掉。
在复制算法中可以发现内存是分为两块的，如果两块内存大小设计的不合理就会导致内存的浪费。我们知道在对内存中有新生代，这里是存储对象的地方同时也是垃圾收集的目标内存。在实际使用中新生代有两种内存，一个被称为“Eden”，另外一个是“Survivor”。两者的大小比例是
Eden：Survivor = 8：1，其中Survivor也可以分为From Survivor和To Survivor，也就是新生代是Eden + From Survivor + To Survivor组成的。当复制算法执行时，将Eden和From Survivor空间的存活对象复制到To Survivor空间上，然后将Eden和From Survivor的空间回收，如果To Survivor的空间不够，就会将对象分配到老年代。
（3）标记-整理算法：这种算法通常会在老年代中使用，因为老年代中的对象不容易被回收，这样对象的存活率较高，使用复制算法的效率就会变低。标记-整理算法的过程与标记-清除算法的过程一样，只是在清除完之后会将存活的对象进行整理，移动到内存的一端。
3.HotSpot虚拟机中垃圾收集的实现
在HotSpot虚拟机中，垃圾的收集过程也是标记-回收的一个过程。首先，在可达性分析中，需要保持一致性，也就是在可达性分析时，对象的引用关系不可以再发生变化，这是就会发生GC停顿，也就是“Stop the World”。但是如果一个不漏的分析每个对象，那么也需要花费大量的时间，在HotSpot中为了解决这个问题，就使用了一种称为OopMap的数据结构来记录引用的位置。这样GC在扫描是就可以直接找到相应的位置。
但是也不是在每条指令执行后就对OopMap进行更新，这里就有了一个安全点的概念，在程序中会设置安全点，当程序运行到达安全点时，就将程序停顿进行GC。
安全点解决了如何进入GC的问题，但是当程序停顿时又如何解决？这个时候就有了安全域的说法，安全域就是一段代码片段，在安全域中任意地方开始GC都是安全的。
4.Minor GC和Full GC
Java虚拟机中的GC方式有两种：Minor GC和Full GC。
Minor GC发生在Java堆中的新生代，通常采用复制算法，也就是之前所介绍的算法。新生代几乎是所有 Java 对象出生的地方，即 Java 对象申请的内存以及存放都是在这个地方。Java 中的大部分对象通常不需长久存活，具有朝生夕灭的性质。当一个对象被判定为 “死亡” 的时候，GC 就有责任来回收掉这部分对象的内存空间。新生代是 GC 收集垃圾的频繁区域。当对象在 Eden ( 包括一个 Survivor 区域，这里假设是 from 区域 ) 出生后，在经过一次 Minor GC 后，如果对象还存活，并且能够被另外一块 Survivor 区域所容纳( 上面已经假设为 from 区域，这里应为 to 区域，即 to 区域有足够的内存空间来存储 Eden 和 from 区域中存活的对象 )，则使用复制算法将这些仍然还存活的对象复制到另外一块 Survivor 区域 ( 即 to 区域 ) 中，然后清理所使用过的 Eden 以及 Survivor 区域 ( 即 from 区域 )，并且将这些对象的年龄设置为1，以后对象在 Survivor 区每熬过一次 Minor GC，就将对象的年龄 + 1，当对象的年龄达到某个值时 ( 默认是 15 岁，可以通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold 来设定 )，这些对象就会成为老年代。
Full GC 是发生在老年代的垃圾收集动作，所采用的是标记-清除算法或者标记-整理算法。老年代里面的对象几乎个个都是在 Survivor 区域中熬过来的，它们是不会那么容易就 “死掉” 了的。因此，Full GC 发生的次数不会有 Minor GC 那么频繁，并且做一次 Full GC 要比进行一次 Minor GC 的时间更长。另外，标记-清除算法收集垃圾的时候会产生许多的内存碎片 ( 即不连续的内存空间 )，此后需要为较大的对象分配内存空间时，若无法找到足够的连续的内存空间，就会提前触发一次 GC 的收集动作。