目前内存的动态分配与内存回收技术已经相当成熟，一切看起来都进入了 “自动化” 时代，那么为什么我们还要去了解 GC 和内存分配呢？答案很简单：当我们需要排查各种内存溢出、内存泄漏的问题时；当垃圾收集成为系统达到更高并发量的瓶颈时，我们就需要对这些 “自动化” 的技术实施必要的监控和调节
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内存溢出 (out of memory)：是指程序在申请内存时，没有足够的空间供其使用
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内存泄漏 (memory leak)：是指程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间
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关于内存溢出和内存泄漏的区别，可以看这里 --> 内存溢出和内存泄漏的区别
Java 运行时数据区中的程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈，这三个区域随线程而生，随线程而灭，当方法或线程结束的时候，这三个区域分配的内存也随着回收了。而 Java 堆和方法区则不一样，一个接口中的多个实现类需要的内存可能不一样，一个方法中的多个分支需要的内存也可能不一样，我们只有在程序处于运行期间的时候才能知道会创建哪些对象，这部分内存的分配和回收都是动态的，垃圾收集器所关注的是这部分内存
判断对象是否存活，主要用到了两种算法：引用计数算法和可达性分析算法
一、引用计数算法
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通过判断对象的引用数量来决定对象是否可以被回收
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每个对象实例都有一个引用计数器，当有一个地方引用它时，计数器值就加1；当引用失效时，计数器值就减1；
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任何引用计数为 0 的对象实例都会被当作垃圾被 GC 回收
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优点
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执行效率高，程序执行受影响较小
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我们只需过滤出计数器值为0的对象，将其内存回收即可，可以交织在程序运行中
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缺点
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无法检测出循环引用的情况，导致内存泄漏
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例如：父对象有一个对子对象的引用，子对象又反过来引用父对象，这样它们的引用计数就永远不可能为 0
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示例
public class MyObject { public MyObject childNode; } public class ReferenceCounterProblem { public static void main(String[] args) { MyObject object1 = new MyObject(); MyObject object2 = new MyObject(); object1.childNode = object2; object2.childNode = object1; } }-
如上所示，object1 中的 childNode 是通过 object2 来赋值的，object2 中的 childNode 是通过 object1 来赋值的，这就造成了两个对象之间的相互引用，也就是我们所说的循环引用
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因此目前主流的 Java 虚拟机里并没有选用引用计数器算法来管理内存
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二、可达性分析算法
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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
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可达性分析算法是从离散数学中的图论引入的，程序把所有的引用关系看作是一张图，通过一系列的称为 “GC Roots” 的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链 (Reference Chain)，当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连时 (用图论的话来说，就是 GC Roots 到这个对象不可达)，则证明此对象是不可用的
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在 Java 中，可作为 GC Roots 的对象包括以下几种
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虚拟机栈 (栈帧中的本地变量表) 中引用的对象
- 例如：我们在方法里 new 了一个对象，并赋值给了一个局部变量，那么在该局部变量没有被销毁之前，new 出的这个对象就会成为 GC Roots
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方法区中类静态属性引用的对象
- 例如：在类中定义了一个静态属性，该静态属性保存的是某个对象的地址，那么被保存的对象就会成为 GC Roots
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方法区中常量引用的对象
- 例如：在类中定义了一个常量，该常量保存的是某个对象的地址，那么被保存的对象就会成为 GC Roots
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本地方法栈中 JNI (即 Native 方法) 引用的对象
- 我们调用 Native 方法，引用非 Java 语言构建的对象，也可以成为 GC Roots
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三、归纳总结
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引用计数算法
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通过判断对象的引用数量来决定对象是否可以被回收
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每个对象实例都有一个引用计数器，当有一个地方引用它时，计数器值就加1；当引用失效时，计数器值就减1；当一个对象的引用计数为0时，会被当做垃圾被GC回收
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优点
- 执行效率高，程序执行受影响较小
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缺点
- 无法检测出循环引用的情况，会导致内存泄漏
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可达性分析算法
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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
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将"GC Roots"对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索 (搜索走过的路径成为引用链)，当一个对象到"GC Roots"没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的
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可作为"GC Roots"的对象
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虚拟机栈 (栈帧中的局部变量表) 中引用的对象
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方法区中类静态属性引用的对象
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方法区中常量引用的对象
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本地方法栈中JNI (即Native方法) 引用的对象
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