java虚拟机垃圾回收执行流程

判断对象是否存活算法

一: 引用计数算法:
当对象被创建时为其分配一个引用计数器,每当有位置访问时，该计数器数值就加一，当引用失效时，计数器值就减少1，任何时刻计数器引用为0的对象便不可能在被访问，但这不是java虚拟机堆对对象判断存活的方式，原因在于：难以解决对象之间相互引用如下例子

public class TestGC {    private Object object = null;    public Object getObject() {        return object;    }    public void setObject(Object object) {        this.object = object;    }    public static void main(String[] args) {        TestGC test1 = new TestGC();        TestGC test2 = new TestGC();        test1.setObject(test2);        test2.setObject(test1);        System.gc();    }}

在发生上面情况下，java虚拟机还是执行了垃圾回收，可见java虚拟机未采用引用计数法作为对象回收的算法。

二: 可达性分析算法:
该算法存在一个(GC Roots) 的对象作为起始点,从该节点开始向下搜索，搜索的路径称为引用链(Redernce Chain),当一个对象到gc roots 没有任何引用链相连，那么该对象就是不可达对象，可对该对象进行回收
JAVA语言中采用该算法判断对象是否存活，JAVA中常见的gc roots有 虚拟机栈(帧栈中的本地变量表)，方法区中静态属性引用的对象，方法区中常量引用的变量，本地方法栈(Java Native Interface)引用的对象。

JAVA对象的引用方式

在JDK1.2以前的版本对象的引用状态只有引用于被引用
在JDK1.2之后的版本中引入了强引用、软引用、弱引用、虚引用
1．强引用

我们使用的大部分的引用都是强引用，这是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那就类似于必不可少的生活用品，垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题,平时的Object o = new Object();均为强引用。

2．软引用（SoftReference）

如果一个对象只具有软引用，那就类似于可有可物的生活用品。如果内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。
软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收，JAVA虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。

3．弱引用（WeakReference）
如果一个对象只具有弱引用，那就类似于可有可物的生活用品。弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它 所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程， 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。
弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。

4．虚引用（PhantomReference）
“虚引用”顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收。
虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用。当垃 圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是 否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。程序如果发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。

垃圾收集算法

①–标记清除算法：算法分为标记与清除两部分，先将需要回收的对象标记，标记后统一回收
不足:标记和清空的执行效率都不高，会产生大量不连续的内存碎片，可能导致程序运行后期需要分配较大对象时促使系统提前进行垃圾回收。

②–复制算法:将内存划分为容量大小相等的两块，只使用其中的一块，当这块内存用完了，将这一半内存存货的对象复制到另一块，然后再把已使用过的内存一次清空，这个算法简单，高效
不足:将内存缩小一半作为代价

③–标记整理:复制算法在对象存活率较高的复制操作，效率会变低，而且浪费一半空间，标记整理算法是把存活对象标记，将其向一端移动然后清掉边界以外的内存

分代收集思想:目前的行业虚拟机均采用分代收集，根据对象的存活周期将内存划分为几块，如新生堆和老年堆们根据各个年代的特点选择最合适的收集算法

垃圾回收器的一些概念

1 –>枚举根节点：在进行GC Roots 节点查找引用链的时刻，必须停止一切线程（sun 将这个事件称为stop the word）
2 –>安全点：在进行枚举根节点时，不需要一个不漏的检查完上下文的引用位置和全局位置，而是通过一组OopMap的数据结构来实现的，实际上并不是每一条指令都存在OopMap，只是在特定的位置记录了这些信息，将这些位置称为安全点，只有到达安全点时才会停下来。
3 –>安全点分为抢先式中断和主动式中断
抢先式中断 -> 把所有线程中断，不在安全点的跑到安全点（现在几乎没有虚拟机采用抢先式）
主动式中断 -> 当GC需要中断线程时，不直接对线程进行操作，仅设置一个标志，各个线程主动去轮询这个标志，发现中断标志位真自己就中断挂起，轮询标志和安全点时重合的，
4 –>安全区域：当线程处于Sleep或Wait状态，这是线程无法接受中断请求，对于这种情况需要安全区域来解决，安全区域是指在一段代码中，引用关系不会发生变化，这段区域GC是安全的。我们可以把安全区域看做扩展的安全点，对于这类线程状态，让他们处于状态前进入安全区域代码等待GC结束后才可以安全的离开安全区域