java垃圾回收是怎么回事

看了下think in java，发现对java垃圾回收还是不够了解，于是自己查了些资料

• 假定对象获得了一块并非NEW出来的内存，由于垃圾回收只回收由new分配的内存，所以垃圾回收并不知道如何释放这块内存，为了应对这种情况，java允许在类中定义一个名为 finalize()的方法。工作原理为：
• • 一旦垃圾回收器准备对象占用的存储空间，首先调用其finalize方法，并且在下一次垃圾回收动作发生时，才会真正回收对象占用的内存。
•  finalize并不是C++里的析构函数，C++中对象总是被销毁，而java中对象并非总是被垃圾回收。
• • 对象可能不被垃圾回收
  • 垃圾回收不等于析构
• 只要程序没有濒临存储空间用完的那一刻，对象占用的内存不会被释放。即使程序结束，垃圾回收器也不会释放你创建任何对象的空间，但是随着程序的退出，那些资源也会全部交还给操作系统。这是因为垃圾回收器本身也是有开销的，要是不使用它，就不要支付这一部分的开支。
• java一切为对象，那么需要用到finalize的情况是什么？
• • 这种情况主要发生在java调用非java方法的时候，使用”本地方法“时。本地方法目前只支持C或者C++，但是他们会调用其他语言的方法。所以实际上是可以调用任何方法的。通常调用c的malloc函数系列分配存储空间，而且除非调用了free函数，存储空间才能释放。free是c或者C++的函数，所以需要在finalize中用本地方法调用它。
  • 最重要的是无论是垃圾回收还是终结，都不保证一定会发生。如果java虚拟机并未面临内存耗尽的情形，它是不会浪费时间去执行垃圾回收以恢复内存。
• 可回收对象的判定方法-引用计数算法
• • 主流虚拟机不采用算法
  • 基本原理：给对象添加一个引用计数器。每当有一个地方引用的时候，计数器自增1，引用失效，计数器自减1，任何时刻计数器为0的对象都不可以再被使用。
  • 缺陷：A类引用了B类，B类引用了A类，A，B类都不再被其他类引用，那么A，B类本该是被销毁
  • ARC的循环引用解决方法
• 可达性分析算法
• • 基本原理：通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始进行向下搜索，搜索所走过的路径成为引用链（Reference Chain），当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连（用图论的话来说就是从GC Roots到这个对象不可达）时，则证明此对象是不可用的。
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  • Java 语言中的 GC Roots：
  • • 在虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中的引用的对象。
    • 在方法区中的类静态属性引用的对象。
    • 在方法区中的常量引用的对象。
    • 在本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）的引用的对象。

垃圾收集算法

• 标记－清除算法
• • 基本原理：算法分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收掉所有被标记的对象
  • 主要缺陷：标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片
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• 复制算法（主要解决效率不高）
• • 基本原理：将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。
  • 主要缺陷：将内存缩小为了原来的一半，对象存活率较多的情况下，复制占用较多
  • 解决：空间担保，
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• 标记－整理算法（主要解决内存碎片化的问题）
• • 基本原理：标记过程仍然与“标记－清除”算法一样，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。
  • 主要缺陷：标记和整理阶段必须停止java执行线程，对一个java虚拟机的快照进行内存收集
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• 分代收集算法
• • 基本原理：根据对象的存活周期的不同将内存划分为几块。一般是把Java堆分为新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。
  • 新生代 每次垃圾收集都有大量的内存对象被收集，只有少量存活，对象为朝生夕死采用复制算法
  • 老年代 对象存活比例较高，也没有更多的内存进行担保，采用标记-清理或标记整理进行内存回收