《深入理解Java虚拟机》读书笔记--第3章 垃圾收集器与内存分配策略

3.1 概述

1. 垃圾收集器（GC）：1.那些内存需要回收；2.什么时候回收；3.如何回收；
2. 一般 Java 堆 和 方法区

3.2 对象已死吗

1. 不可能再被任何途径使用的对象

方法	简介
引用计数算法	1.给对象添加一个引用计数器，引用时+1，失效时-1；不能解决对象循环引用
可达性分析算法	1.“GC Roots” 的对象作为起始点，节点向下搜索，路径称为引用链，没有引用链，会被判定可回收

2. 可达性分析算法，可作为引用链：
   1.虚拟机栈中引用的对象
   2.方法区中类静态属性引用的对象
   3.方法区中常量引用的对象
   4.本地方法栈中JNI引用的对象

3.2.3 再谈引用

分类	简介
强引用	垃圾收集器不会回收掉被引用的对象
软引用	还有用但非必需，系统将要发生内存溢出之前，才会进行回收
弱引用	非必需对象 ，只能生存到下一次垃圾收集器发生之前
虚引用	幽灵引用或幻影引用，目的就是能在这个对象被收集器回收是收到一个系统通知

3.2.4 生存还是死亡

1. 即使是可达性算法中不可大对象，并非非死不可，真正死亡，要经历两次标记：没有与GC Roots相连接，第一次标记并且进行筛选，条件是是否执行 finalize()；当对象没有覆盖 finalize()，或finalize() 已经被虚拟机调用过。当对象被判定有必要执行finalize() ，对象被放置 F-Queue队列中，由Finalizer 线程去执行它，如果没有再 finalize 拯救自己（重新与应用链上任何一个对象建立关系），基本上就会被回收。
2. finalize() 只能被系统调用一次，可以在 finalize() 中拯救自己，例如 将this 赋值给 成员变量等。

3.2.5 回收方法区

1. 永久代垃圾收集：废弃常量、无用的类（该类实例全部被回收、加载该类的ClassLoader已经被回收、该类对应的Class对象没有在任何地方被引用）

3.3 垃圾收集算法

分类	简介
标记-清除算法	1.标记处所需要回收的对象，标记完成后统一回收；2.效率问题；3.空间问题，产生大量不连续的内存碎皮
复制算法	1.将内存按容量分成两块，每次只使用一块，当一块用完，将存活对象复制到另一块上，清除使用这块；2.商业采用，一块 Eden 和两块 Survivor ，将 Eden 和 一块Survivor 复制到另一块 Survivor，清理掉 Eden 和 Survivor；3. 当Survivor 不够，需要依赖其他内存（老年代）惊喜分配担保
标记-整理	先标记，让所有存活的对象向一端移动，清除掉端边界以外的内存
分代收集算法	1.Java堆分为新生代（复制算法）和老年代（标记-清除、标记-整理）

3.4 HotSpot 的算法实现

3.4.1 枚举根节点

1. GC 停顿：GC 进行是，停顿所有 Java 执行线程（Stop-The-World）
2. 可作为 GC Roots 节点主要在全局性引用（常量、类静态属性）与执行上下文（栈帧中的本地变量表）
3. OopMap 数据结构存放对象引用信息

3.4.2 安全点

1. 安全点：是否具有让程序长时间执行的特征为标准选定的，
2. 长时间执行：特征是指令序列复用，例如方法调用、循环跳转、异常跳转等。
3. 如何在GC发生手让所有线程（不包括执行调用JNI线程）都“跑”到最近的安全点上停顿下来
   1.抢断式中断
   2.主动式中断：GC需要中断线程时候，不直接对线程操作，仅仅设置一个标志，各个线程执行是主动去轮询这个标志，为真，自己中断挂起，轮询标志的地方和安全点是重合的。

3.4.3 安全区域

1. 指一段代码片段中，引用关系不会发生改变，在这个区域内任意地方GC都是安全的。

3.5 垃圾收集器

名称	简介
Serial收集器	1.单线程收集器，工作时，会暂停那个所有工作线程；2.简单高效；3.使用Client模式下虚拟机来说是一个很好的选择
ParNew 收集器	1.Serial收集器多线程版本；2.Server模式下的虚拟机首选新生代收集器；3.只要他能与CMS收集器配合工作
Parallel Scavenge 收集器	1.复制算法；2.并发多线程收集器；3.可控制的吞吐量；4.吞吐量优先；5.GC自适应调节策略
Serial Old收集器	1.Serial 老年代收集器；2.单线程收集器；3.标记-整理；4.Client模式下虚拟机使用
Parallel Old 收集器	1.Parallel Scavenge老年代版本；2.多线程和“标记-整理”算法
CMS 收集器	1.获取最短回收停顿时间为目标收集器；2.标记-清除（初始标记、并发标记、重新标记、并发请求）；3.并发收集、低停顿；4.对CPU资源敏感、无法处理浮动垃圾、基于标记-清除算法大量碎片空间存在
G1收集器	1.并行与并发；2.分代收集；3.空间整合；4.可预测停顿；5初始标记、并发标记、最终标记、筛选回收

3.6 内存分配与回收策略

1. 给对象分配内存以及回收分配给对象的内存
2. 新生代GC（Minor GC）
3. 老年代GC（Major GC / Full GC）

分配策略	简介
对象优先在Eden分配	1.对象在新生代Eden区中分配，当Eden没哟足够空间，虚拟机放弃一次Minor GC
大对象直接进入老年代	1.需要大量连续内存空间Java对象；2.让大对象在老年代中分配
长期存活对象进入老年代	对象年龄（Age）计数器，默认15岁，进入到老年代
动态对象年龄判定	如果在Survivor空间中所有对象大小的总和大于Survivor空间的一半，年龄大于或等于该年龄的对象就可以直接进入老年代

3.6.5 空间分配担保

1.在发生Minor GC 之前，检查老年代最大可用联系空间是否大于新生代所有对象总空间，如果为true，Minor GC 可以确保安全。如果为 false，虚拟机就会查看HandlePromotionFailure设置值是否允许担保失败。 一般为了避免Full GC过于频繁，都是会允许担保失败的。