垃圾回收的算法与方式

    垃圾回收的基本算法：1、引用计数（reference counting）此对象有一个引用，则增加一个计数，删除一个引用则减少一个计数，垃圾回收只回收计数为0的对象；2、标记-清除（mark-sweep）从引用的根节点来标记所有的对象，遍历整个节点，把未标记的清除；3、复制（copying       ）遍历整个区域，把正在使用的对象复制到其它区域。4、标记-整理（mark-compact）从根节点标记所用对象，遍历整个堆，清除未标记的对象并把正在使用的对象“压缩”到堆的一个区域，按顺序排放；5、增量收集（incremental collecting）在应用进行的同时进行垃圾回收；6、分代（generational collecting）把垃圾分为年轻代，年老代，持久代，对不同的生命同期的对象安上述算法之一进行垃圾回收。

    下面说一下各个生命周期的垃圾：

年轻代,它分为一个eden(伊甸园)和两个survivor(复活)区，大部分的对象在eden区，当eden区满时，再把存活的对象复制到survivor区的一个，当这个survivor满时，此区存活的对象再复制到survivor的另一个区，当这个survivor满时再把从第一个survivor区复制过来的仍然存活的对象复制到tenured(年老代)，需要注意的是两个survivor是对称的，没有前后关系，同一个survivor区可能有从eden区中复制过来的存活对象，也有从另一个survivor区中复制过来的存活对象。

年老代，存放的是从年轻代复制过来的存活的对象，年老代的对象一般都是生命周期较长的对象。

持久代（perm）一般存放一些静态文件，比如java类，方法等，持久代对垃圾回收没有显著影响，有些应用或动态生成一些class比如Hibernate，需要开辟一些持久的空间来存放这些运行过程中的新增类，持久代的大小是通过-XX:MaxPermSize=<N>进行设置。

GC的情况：一般的情况是，当新对象生成时，在eden区审请空间失败时就触发GC，即minorGC,对堆eden非存活对象进行清除，并把存活的对象复制到survivor区，然后整理两个survivor区。

 

垃圾回收器的三种方式：

一、串行收集器（serialGC）：使用单线程处理所有的垃圾回收工作，无需多线程交互，所以效率比较高，当然也无法使用多处理器的优势，此收集器适用于单处理器，对小数据量（100M）的多处理器也适用。-XX:+UseSerialGC打开。

二、并行收集器（ParallelGC）,对于年轻代用并行收集器，可以减少垃圾回收的时间，一般在多线程，多处理器上使用，使用-XX:+UseParallelGC打开，并行收集器在J2SE5上引用，在J2SE6上得到增强，并且可以在年老代运用并行收集器，如果老年代不运用并发收集的话，只有用单线程进行处理，这样会制约扩展能力，作用-XX:+UseParalleOldGC打开，使用-XX:ParallelGCThreads=<N>进行并行线程数的设置。可以设置成与机器处理器的数量相等。

-XX:MaxGCPauseMillis=<N>，设置 为毫秒，为最长垃圾收集暂停时间，通过堆大小以及垃圾收集的相关参数的设置可达到相应的值，设置此值可以减少垃圾回收的吞吐量，吞吐量指垃圾回收时间与非回收时间的比值。-XX：GCTimeRatio=<N>设置吞吐量，默认为99，即用1%的时间进行垃圾回收。

三、并发收集器（ConcMarkSweepGC）：

垃圾收集进行并发进行，应用不停止，这种情况适用于对响应时间要求高，大规模的应用。使用-XX:+UseConcMarkSweepGC打开。并发收集器主要是减少年老代的暂停时间，在并发收集的初期有一次短暂的暂停，在收集过程中也有一次暂停，此次比第一次长。它是用多处理器来换取更短暂的停顿时间。

如果在单处理器上使用并发收集，可以作用incremental model来获取更少的停留时间。

并发收集器要预留20%的空间来给浮动垃圾，所谓浮动垃圾就是在垃圾收集器进行处理的时候产生的垃圾，这种垃圾要在下一次垃圾处理的时候进行收集。

并发收集器要在应用进行中进行垃圾收集，所以要保证堆在垃圾回收的这段时间有足够的空间供应用使用，不然垃圾还未收完，堆就满了，这就会引起“并发模式失败”（concurrentMode failure），此时整个应用就会暂停，进行垃圾回收。

为了避免并发模式失败，在保证收集完成之前，有足够的空间供程序使用，可以设置它：-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=<N>

指定还有多少剩余堆时开始执行并发收集。

 

JVM中最大堆有三方面的限制：

1、         相关操作系统数据模型的限制（32bit-64bit）

2、         系统可用的虚拟内存的限制

3、         系统可用的物理内存的限制

32bit系统下一般需要1-2G；64bit系统对内存无限制要求