垃圾的标准
对象被判定为垃圾的标准：
- 没有被其他对象引用
判断对象是否为垃圾的算法：
- 引用计数算法
- 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，被引用则+1，完成引用则-1
- 任何引用计数 为0的对象实例可以被当作垃圾收集
代码示例
public void ReferenceQuoteCounterProblem(){ MyObject object1 = new MyObject(); //（1） count=1 创建对象 MyObject object2=object1; //（2） count=2 object1= null; //（3）count=1 object2=null; //（4） count=0 该对象实例可以被当作垃圾收集 }
如下图所示，每一根指向或剪断堆中的线代表引用计数器+1或-1
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，导致内存泄漏
代码示例
public void ReferenceQuoteCounterProblem2(){ MyObject object1 = new MyObject(); MyObject object2 = new MyObject(); object1.childNode = object2; object2.childNode = object1; }
注：该算法机制在jvm不常用
可达性分析算法
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
可以作为GC Root的对象
- 虚拟机栈中引用的对象（栈帧中 的本地变量表）
- 方法区中的常量引用的对象
- 方法区中的类静态属性引用的对象
- 本地方法栈中JNI（Native方法）的引用对象
- 活跃线程的引用的对象
回收算法
垃圾回收算法
- 标记-清除算法（Mark-Sweep）
- 复制算法（Copying）
- 标记-整理算法（Compacting）
- 分代收集算法（Generational Collector）
注：这里只讲最常用的四种回收算法
标记-清除算法（Mark-Sweep）
此算法执行分两阶段。第一阶段从引用根节点开始标记所有被引用的对象，第二阶段遍历整个堆，把未标记的对象清除。此算法需要暂停整个应用，同时，会产生内存碎片。
- 标记：从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记
- 清除：对堆内存从头到尾镜像线性遍历，回收不可达对象内存
如下图所示
注：该算法缺点明显，由于标记清除不需要对象的移动，因此会造成多个不连续的碎片。空间碎片太多，当存在分配较大的对象内存（占四个格子）时，没有足够的连续内存，而不得不提前触发另一次GC工作（一直保持clean状态）， 导致OOM
复制算法（Copying）
此算法把内存空间划为两个相等的区域，每次只使用其中一个区域。垃圾回收时，遍历当前使用区域，把正在使用中的对象复制到另外一个区域中。次算法每次只处理正在使用中的对象，因此复制成本比较小，同时复制过去以后还能进行相应的内存整理，不会出现“碎片”问题。当然，此算法的缺点也是很明显的，就是需要两倍内存空间。（推倒重建，只需要移动堆顶指针，按顺序分配内容，高效简单）
- 分为对象面和空闲面
- 对象在对象面上创建
- 存活的对象被从对象面复制到空闲面
- 将对象面所有对象内存清除
如下图所示
优点：
- 解决碎片化问题
- 顺序分配内存，简单高效
- 适用于对象存活低的场景（分代收集-年轻代）
标记-整理算法（Compacting）
此算法结合了“标记-清除”和“复制”两个算法的优点。也是分两阶段，第一阶段从根节点开始标记所有被引用对象，第二阶段遍历整个堆，把清除未标记对象并且把存活对象“压缩”到堆的其中一块，按顺序排放。此算法避免了“标记-清除”的碎片问题，同时也避免了“复制”算法的空间问题。（标记加移动地址造成成本更高）
- 标记：从根集合进行扫描，对存活对象进行标记
- 整理-清除：移动所有存活的对象，且按照内存地址依次序依次排列，然后将末端内存地址以后的内存全部回收
如下图所示
优点：
- 避免内存的不连续性
- 不用设置两块内存互换
- 适用于存活率高的场景（分代收集-老年代）
分代收集算法（Generational Collector）
这种收集器把堆栈分为两个或多个域，用以存放不同寿命的对象。虚拟机生成的新对象一般放在其中的某个域中。过一段时间，继续存在的对象将获得使用期并转入更长寿命的域中。分代收集器对不同的域使用不同的算法以优化性能。这样可以减少复制对象的时间。（这里只演示JDK8中堆）
- 垃圾回收算法的组合拳
- 按照对象生命周期的不同划分区域，每个区域采用不同的垃圾回收算法
- 目的：提高JVM的回收效率
在Java8及以上版本的虚拟机分代垃圾回收机制中，应用程序可用的堆空间可以分为年轻代与老年代，然后年轻代有被分为Eden区，From区与To区，如下图所示：
GC分类
- Minor GC:发生在年轻代中垃圾收集动作，采用的复制算法。
- Full Gc：发生在老年代中。
年轻代
年轻代是类的诞生、成长、消亡的区域，一个类在这里产生，应用，最后被垃圾回收器收集，结束生命，具有有朝生夕死的性质。（尽可能快速地收集掉那些生命周期短的对象）
- 一个Eden区和两个Survivor区组成
- Eden与两个Survivor占比为8：1：1
- 年轻代占整个堆的1/3大小
采用算法
- 复制算法
年轻代三次GC回收流程图如下：
- 当系统创建一个对象时，这个对象的年龄也被确定了（0岁），总是在Eden区操作，当这个区满了，那么就会触发一次YoungGC，也就是年轻代的垃圾回。一般来说这时候不是所有的对象都没用了，所以就会把还能用的对象复制到From区，这时From区的对象增加1（1岁）。
- 这样整个Eden区就被清理干净了，可以继续创建新的对象，当Eden区再次被用完，就再触发一次YoungGC，然后呢，注意，这个时候跟刚才稍稍有点区别。这次触发YoungGC后，会将Eden区与From区还在被使用的对象复制到To区（年龄继续加1）。
- 再下一次YoungGC的时候，则是将Eden区与To区中的还在被使用的对象复制到From区。
- 经过若干次YoungGC后，有些对象在From与To之间来回游荡，这时候From区与To区亮出了底线（默认阈值15），这些家伙要是到现在还没挂掉，对不起，一起滚到（复制）老年代吧。
对象如何晋升到老年代
- 经历一定Minnor次数依然存活的对象
- Survivor区中存放放不下的对象
- 新生成的大对象（-XX:+PretenuerSizeThreshold）
常用的调优参数
- -XX:SurvivorRatio ：Eden与两个Survivor的比值，默认 8：1：1
- -XX：NewRatio：老年代和年轻代内存大小比例，默认 2：1
- -XX：MaxTenuringThreshold：对象从年轻代晋升到老年代经过GC次数的最大阈值
老年代
存放生命周期较长的对象
采用算法
- 标记-清理算法
- 标记-整理算法
触发Full GC的条件
- 老年代空间不足
- 永久代空间不足（JDK8之前存在）
- CMS GC时出现 promotion failed ，concurrent mode failure（可能触发）
- Minor GC 晋升到老年代的平均大小大于老年大剩余空间
- 调用System.gc()（可能触发）
- 使用RMI来进行RPC或者管理的JDK应用，每个小时执行一次Full GC