java垃圾回收机制分析

一、JAVA GC介绍
垃圾收集器(Garbage Collection，GC)，内存释放就是通过GC完成的，不需要程序员手动去调用方法去启动GC，虽然可以通过调用System.gc()来启动，但是这个不能保证一定会发生垃圾回收，由于不同的jvm有着不同的GC策略，它只能回收无用并且不再被其它对象引用的那些对象所占用的空间。

二、JAVA GC相关知识
垃圾回收是释放内存，所以我们先了解下内存分配。
首先内存区域可分为：

l 寄存器：JVM内部虚拟寄存器，存取速度非常快，程序不可控制。 l
栈：保存局部变量的值，包括：1.用来保存基本数据类型的值；2.保存类的实例，即堆区对象的引用(指针)。也可以用来保存加载方法时的帧。 l
堆：用来存放动态产生的数据，比如new出来的对象和数组。注意创建出来的对象只包含属于各自的成员变量，并不包括成员方法。因为同一个类的对象拥有各自的成员变量，存储在各自的堆中，但是他们共享该类的方法，并不是每创建一个对象就把成员方法复制一次。
l
常量池：JVM为每个已加载的类型维护一个常量池，常量池就是这个类型用到的常量的一个有序集合。包括直接常量(基本类型，String)和对其他类型、方法、字段的符号引用(1)。池中的数据和数组一样通过索引访问。由于常量池包含了一个类型所有的对其他类型、方法、字段的符号引用，所以常量池在Java的动态链接中起了核心作用。常量池存在于堆中。

而我们讨论较多的是堆 栈，上面已经分析了这两部分存储内容，那么到底垃圾回收是回收那部分啦？
答案是堆中的对象占用的空间，栈中所占用的空间会在程序不再该变量的作用范围后就自动释放。而堆中的话，需要判断是否有其他的引用变量对该对象引用，然后在jvm发起垃圾回收时才会去进行内存释放。

说到堆栈，可能还有一个问题需要注意下就是我们==和equals的区别
对于存储在栈内的基本数据类型来说，可能这两个没什么区别
而对于储存在堆内的数据对象来说，==表示的是两个对象的引用地址和内容都相等，equals只是内容相等。另外对象的引用地址和hashcode的关系，他们不是一个东西，还是从的是通过将该对象的内部地址转换成一个整数来实现的，所有对象都有一个hashCode()的方法，HashCode 的用途是为了方便快速地查找对象

既然了解垃圾回收回收那部分存储对象，然后我们来了解下垃圾回收的策略
垃圾收集的目的在于清除不再使用的对象
首先垃圾回收机制是怎么确定不再使用的对象的啦？
1、引用计数
引用计数存储对特定对象的所有引用数，也就是说，当应用程序创建引用以及引用超出范围时，jvm必须适当增减引用数。当某对象的引用数为0时，便可以进行垃圾收集。
2、对象引用遍历
早期的jvm使用引用计数，现在大多数jvm采用对象引用遍历。对象引用遍历从一组对象开始，沿着整个对象图上的每条链接，递归确定可到达（reachable）的对象。如果某对象不能从这些根对象的一个（至少一个）到达，则将它作为垃圾收集。在对象遍历阶段，gc必须记住哪些对象可以到达，以便删除不可到达的对象，这称为标记（marking）对象，也称root set，如同树形图元素一样，但是这种情况也存在漏洞，就是两个对象相互引用，这样就不会被垃圾回收扫描到，对于这样的内存泄露怎么处理？我的建议是在编码阶段进行弱引用处理，因为在高版本的jdk中，弱引用是不稳定的，随时都可能被垃圾回收，这也是为什么使用弱引用的时候需要判断引用对象是否为空。

gc需要停止其他的活动活动。这种方法意味着所有与应用程序相关的工作停止，只有gc运行。结果，在响应期间增减了许多混杂请求。另外，更复杂的gc不断增加或同时运行以减少或者清除应用程序的中断。有的gc使用单线程完成这项工作，有的则采用多线程以增加效率，所以我们如果在短时间内出现大量对象如图片等，可能出现内存抖动

下面介绍几种垃圾回收机制：
1.标记－清除收集器
这种收集器首先遍历对象图并标记可到达的对象，然后扫描堆栈以寻找未标记对象并释放它们的内存。这种收集器一般使用单线程工作并停止其他操作。
2.标记－压缩收集器
有时也叫标记－清除－压缩收集器，与标记－清除收集器有相同的标记阶段。在第二阶段，则把标记对象复制到堆栈的新域中以便压缩堆栈。这种收集器也停止其他操作。
3.复制收集器
这种收集器将堆栈分为两个域，常称为半空间。每次仅使用一半的空间，jvm生成的新对象则放在另一半空间中。gc运行时，它把可到达对象复制到另一半空间，从而压缩了堆栈。这种方法适用于短生存期的对象，持续复制长生存期的对象则导致效率降低。
4.增量收集器
增量收集器把堆栈分为多个域，每次仅从一个域收集垃圾。这会造成较小的应用程序中断。
5.分代收集器
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。jvm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。
6.并发收集器
并发收集器与应用程序同时运行。这些收集器在某点上（比如压缩时）一般都不得不停止其他操作以完成特定的任务，但是因为其他应用程序可进行其他的后台操作，所以中断其他处理的实际时间大大降低。

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以上存在较多的不确定或错误，希望阅读的朋友们能及时指出，让我及时修改，避免误了之后的朋友！谢谢！