本系列的第七篇写过一次垃圾回收，今天看起来优点脏乱差，贻笑大方。这节课是对郑雨迪老师的课程总结，希望对大家有点帮助。
在第五节的时候我们已经总结过JVM的内存设计了
就是上面这张图，相比大家对这个图已经熟记于心了，我们知道新生成的对象都会被分配到堆这块区域，但是随着系统的不断运行，堆内的对象越来越多，这个时候就要清理一下，回收无用的对象的内存空间，分配给新创建的对象。这就是垃圾回收机制，Java语言能够如此的风靡有很大一部分原因是JVM自带了优秀的垃圾回收器，让开发人员不用关注内存空间分配的问题。
死亡对象辨别方法
- 引用计数器算法
- 可达性分析算法
最开始的时候，JVM为每个对象提供一个引用计数器，计算指向该对象的引用次数，如果此计数器不为0，表明有使用该对象的其他对象，那么该对象就是存活的。缺点：内存负荷，循环依赖，如下图
为了破解循环依赖的问题，jvm优化了算法，采用可达性分析算法判断对象的存活。算法思想：
- 找到虚拟机内一组正在被使用的对象，成为GC root
- 从GC root 开始遍历引用路径，只要能随着引用路径到达的对象，就说明对象存活。
如何确定GC root
- 当前java方法栈栈帧的局部变量
- 被加载到方法区的类的静态变量
- JNI handles
- 已启动未终止的线程
缺点，在并发的情况下，可能会误遍历不能再到达的对象，比如A线程刚执行完，引用的X对象不会被使用了，但是扫描已经标记该对象为可达的。为了确保正确性，JVM引入了Stop The world 和安全点的概念
Stop the world
stop the world 顾名思义，就是要暂停JVM中所有非垃圾回收的工作，直到垃圾回收完成，这个stop the world 会引起服务暂停，也叫GC pause。内存分配线程发现内存不够用时，会申请JVM进行垃圾回收，提出stop the world请求，虚拟机会等所有的线程进入“安全点”，才允许stop the world进入线程独占工作。
安全点
安全点不是真正的点，也不是让线程暂停，而是进入一种稳定的状态，让GC root不再变动，即JVM的java虚拟机栈帧不再变动，JNI handles不再变动，只要java方法栈的栈帧不再变动，线程还是可以调用当前栈帧中的代码，即不出现java方法栈入栈出栈操作。线程有几种状态：
- 解释执行器执行状态，逐条解释执行，可以每条指令检查安全点
- 即时编译器执行状态，只有在方法回边的时候检查安全点
- 阻塞状态：因为java线程调用在JVM管制范围内，所以安全
垃圾回收的三种方式
清除：把死亡的对象删除
压缩：把死亡的对象删除，并且移动存活的对象到内存一侧
复制：把内存分为两部分，每次只用一份，内存不够时，把使用部分的或对象复制到另外一部分内存，并清理回收当前内存空间
分代思想
对象存活的时间：
根据统计，jvm中的对象按照2-8定律，80%的对象存活的时间极短，只有20%的对象存活的时间很长，所以，80%的对象需要频繁GC，另外的20%不要，那么把这两部分对象分开GC可以获得更好的GC效果，这就是分代思想。
年轻代：新创建的对象，存放在年轻代
老年代：经历过默认15次年轻代GC的对象，存放在老年代
年轻代的GC使用的复制方法，把年轻代分为3部分，Eden/Survivor/Survivor三个部分，空间大小8:1:1。
存活的对象被复制到Survivor1区，GC完之后，Survivor1的对象复制到2中，回收Eden和Survivor1，下次GC继续这么操作。Survivor区的对象经历过15次这样的GC之后，会被移动到老年代。
老年代如果引用了年轻代的对象，在Minor GC的时候，岂不是要遍历所有的老年代，这不意味着要全堆扫描，为了省略遍历老年代的时间，引入卡表的概念
卡表：
把对内存分为大小相同的区域，每个区域新建一块卡片，存储对象引用信息，那么就意味着要在所有的写操作写入该卡片，JVM引入写入 屏障 write barrier，这个屏障写卡片信息，非常的快。
新生代的垃圾回收器
- Serial :单线程的标记-复制
- Paralle Scavenge：跟Parallel差不多，但是更注重吞吐量。不能与CMS共同使用
- Parallel New 多线程的标记-复制
老年代垃圾回收器
- Serial Old：单线的标记压缩
- Parallel Old：多线程的标记压缩
- CMS：标记删除，随着G1的发展，CMS在java9之后废弃
G1回收器
已经打乱了分代的思想，把堆内存划分为多个内存区域，每个区域维护一个内存分配情况表，当内存不够时，有限回收内存中垃圾占比较大的空间。所以叫Garbage First