JVM(四)——垃圾回收机制

垃圾收集（Garbage Collection, GC）,需要完成三件事情：

    哪些内存需要回收？

    什么时候回收？

     如何回收？

对象已死？

      堆中存在着所有的对象实例，垃圾回收器在对堆进行回收之前，就要确定这些对象有哪些还“存活”着，哪些已经“死去”（即不可能再被任何途径使用的对象）。

1、引用计数法：

      为每个对象增加一个字段记录被引用的次数，并由运行时跟踪和更新引用的总数；缺陷：如果两个对象互相引用，这两个对象是永远不能通过引用计数法回收的。

2、根搜索法

      在主流的商用程序语言中（Java和C#，甚至包括前面提到的古老的Lisp），都是使用根搜索算法（GC Roots Tracing）判定对象是否存活的。这个算法的基本思路就是通过一系列的名为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链（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。如图3-1所示，对象object 5、object 6、object 7虽然互相有关联，但是它们到GC Roots是不可达的，所以它们将会被判定为是可回收的对象。

      在Java语言里，可作为GC Roots的对象包括下面几种：

             虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中的引用的对象。

             方法区中的类静态属性引用的对象。

             方法区中的常量引用的对象。

             本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）的引用的对象。

垃圾回收算法

1、标记-清除算法

     标记—清除算法包括两个阶段：“标记”和“清除”。在标记阶段，确定所有要回收的对象，并做标记。清除阶段紧随标记阶段，将标记阶段确定不可用的对象清除。

      标记—清除算法是基础的收集算法，标记和清除阶段的效率不高，而且清除后回产生大量的不连续空间（碎片），这样当程序需要分配大内存对象时，可能无法找到足够的连续空间。

回收前：

 

回收后：

 

白色：表示未被使用

绿色：表示正在使用

蓝色：表示即将回收

2、复制算法

复制算法是把内存分成大小相等的两块，每次使用其中一块，当垃圾回收的时候，把存活的对象复制到另一块上，然后把这块内存整个清理掉。

复制算法实现简单，运行效率高，但是由于每次只能使用其中的一半，造成内存的利用率不高。现在的JVM用复制方法收集新生代，由于新生代中大部分对象（98%）都是朝生夕死的，所以两块内存的比例不是1:1(大概是8:1)。

回收前：

 

回收后：

 

3、标记整理算法

标记—整理算法和标记—清除算法一样，但是标记—整理算法不是把存活对象复制到另一块内存，而是把存活对象往内存的一端移动，然后直接回收边界以外的内存。

标记—整理算法提高了内存的利用率，并且它适合在收集对象存活时间较长的老年代。

回收前：

 

回收后：

 

4、分代收集算法

分代收集是根据对象的存活时间把内存分为新生代和老年代，根据个代对象的存活特点，每个代采用不同的垃圾回收算法。新生代采用标记—复制算法，老年代采用标记—整理算法。

 

垃圾回收器