資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：分代收集主要針對這兩類的對象進(jìn)行回收。伊甸園空間執(zhí)行后，將和活著的對象一次性復(fù)制到另一個(gè)名為的中去，然后清理和執(zhí)行多次后，依然存活的對象會被轉(zhuǎn)移至老年代。在年輕代存活對象占用的內(nèi)存超過時(shí)，則多余的對象會放入年老代。
jvm 中，程序計(jì)數(shù)器、虛擬機(jī)棧、本地方法棧都是隨線程而生隨線程而滅，棧幀隨著方法的進(jìn)入和退出做入棧和出棧操作，實(shí)現(xiàn)了自動的內(nèi)存清理，因此，我們的內(nèi)存垃圾回收主要集中于 堆和方法區(qū)中，在程序運(yùn)行期間，這部分內(nèi)存的分配和使用都是動態(tài)的。
GC算法： 對象存活判斷引用計(jì)數(shù)法：每個(gè)對象有一個(gè)引用計(jì)數(shù)屬性，新增一個(gè)引用時(shí)計(jì)數(shù)加1，引用釋放時(shí)計(jì)數(shù)減1，計(jì)數(shù)為0時(shí)可以回收。
缺點(diǎn)是無法釋放循環(huán)引用的對象。如下圖：
根搜索算法：從GC Roots開始向下搜索，搜索所走過的路徑稱為引用鏈。當(dāng)一個(gè)對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連時(shí)，則證明此對象是不可用的。
在Java語言中，GC Roots包括：
虛擬機(jī)棧中引用的對象。
方法區(qū)中類靜態(tài)屬性實(shí)體引用的對象。
方法區(qū)中常量(final)引用的對象。
本地方法棧中JNI引用的對象。
可以看到，該算法可以釋放循環(huán)引用的對象（D和E）。
標(biāo)記/清除算法：當(dāng)堆中的有效內(nèi)存空間（available memory）被耗盡的時(shí)候，就會停止整個(gè)程序（也被成為stop the world），然后進(jìn)行兩項(xiàng)工作，第一項(xiàng)則是標(biāo)記，第二項(xiàng)則是清除。
（1）標(biāo)記：標(biāo)記的過程其實(shí)就是，遍歷所有的GC Roots，然后將所有GC Roots可達(dá)的對象標(biāo)記為存活的對象。
（2）清除：清除的過程將遍歷堆中所有的對象，將沒有標(biāo)記的對象全部清除掉。
缺點(diǎn)：1、首先，它的缺點(diǎn)就是效率比較低（遞歸與全堆對象遍歷），而且在進(jìn)行GC的時(shí)候，需要停止應(yīng)用程序，這會導(dǎo)致用戶體驗(yàn)非常差勁
2、第二點(diǎn)主要的缺點(diǎn)，則是這種方式清理出來的空閑內(nèi)存是不連續(xù)的（碎片化），JVM就不得不維持一個(gè)內(nèi)存的空閑列表，這又是一種開銷。而且在分配數(shù)組對象的時(shí)候，尋找連續(xù)的內(nèi)存空間會不太好找。
復(fù)制（copying）算法：將內(nèi)存劃分為兩個(gè)區(qū)間，所有動態(tài)分配的對象都只能分配在其中一個(gè)區(qū)間（稱為活動區(qū)間），而另外一個(gè)區(qū)間（稱為空閑區(qū)間）則是空閑的，當(dāng)有效內(nèi)存空間耗盡時(shí)，JVM將暫停程序運(yùn)行，開啟復(fù)制算法GC線程。將活動區(qū)間內(nèi)的存活對象，全部復(fù)制到空閑區(qū)間，且嚴(yán)格按照內(nèi)存地址依次排列，與此同時(shí)，GC線程將更新存活對象的內(nèi)存引用地址指向新的內(nèi)存地址。此時(shí)，空閑區(qū)間已經(jīng)與活動區(qū)間交換，而垃圾對象現(xiàn)在已經(jīng)全部留在了原來的活動區(qū)間。事實(shí)上，在活動區(qū)間轉(zhuǎn)換為空間區(qū)間的同時(shí)，垃圾對象已經(jīng)被一次性全部回收。
缺點(diǎn)：1、它浪費(fèi)了一半的內(nèi)存。
2、如果對象的存活率很高，我們可以極端一點(diǎn)，假設(shè)是100%存活，那么我們需要將所有對象都復(fù)制一遍，并將所有引用地址重置一遍。復(fù)制這一工作所花費(fèi)的時(shí)間，在對象存活率達(dá)到一定程度時(shí)，將會變的不可忽視。
標(biāo)記/整理算法：標(biāo)記/整理算法與標(biāo)記/清除算法非常相似，它也是分為兩個(gè)階段：標(biāo)記和整理。
（1）標(biāo)記：它的第一個(gè)階段與標(biāo)記/清除算法是一模一樣的，均是遍歷GC Roots，然后將存活的對象標(biāo)記。
（2）整理：移動所有存活的對象，且按照內(nèi)存地址次序依次排列，然后將末端內(nèi)存地址以后的內(nèi)存全部回收。因此，第二階段才稱為整理階段。
優(yōu)點(diǎn)：標(biāo)記/整理算法不僅可以彌補(bǔ)標(biāo)記/清除算法當(dāng)中，內(nèi)存區(qū)域分散的缺點(diǎn)，也消除了復(fù)制算法當(dāng)中，內(nèi)存減半的高額代價(jià)。
缺點(diǎn)：效率也不高，不僅要標(biāo)記所有存活對象，還要整理所有存活對象的引用地址。從效率上來說，標(biāo)記/整理算法要低于復(fù)制算法。
總結(jié)：1、三個(gè)算法都基于根搜索算法去判斷一個(gè)對象是否應(yīng)該被回收，而支撐根搜索算法可以正常工作的理論依據(jù)，就是語法中變量作用域的相關(guān)內(nèi)容。因此，要想防止內(nèi)存泄露，最根本的辦法就是掌握好變量作用域，
2、在GC線程開啟時(shí)，或者說GC過程開始時(shí)，它們都要暫停應(yīng)用程序（stop the world）。
3、性能比較
效率：復(fù)制算法>標(biāo)記/整理算法>標(biāo)記/清除算法（此處的效率只是簡單的對比時(shí)間復(fù)雜度，實(shí)際情況不一定如此）。
內(nèi)存整齊度：復(fù)制算法=標(biāo)記/整理算法>標(biāo)記/清除算法。
內(nèi)存利用率：標(biāo)記/整理算法=標(biāo)記/清除算法>復(fù)制算法。
GC分代的基本假設(shè)：絕大部分對象的生命周期都非常短暫，存活時(shí)間短。
GC將對象數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。主要是兩類：年輕代（Young Generation），老年代（Old Generation）。分代收集主要針對這兩類的對象進(jìn)行回收。
年輕代（Young Generation）:年輕代含兩種結(jié)構(gòu)，伊甸園空間（１個(gè)，占80%）和幸存空間（２個(gè)，各占10%）。大多數(shù)對象會很快的變得不可達(dá)，因此，很多對象會在變成年輕代之后就消失，而這個(gè)過程我們稱之為“ minor GC”。由于存活率低，選用復(fù)制算法，一旦發(fā)生GC，將10%的幸存區(qū)間與另外80%伊甸園空間中存活的對象轉(zhuǎn)移到10%的幸存空間，接下來，將之前90%的內(nèi)存全部釋放。
年輕代遵循以下規(guī)則：
通常剛剛被創(chuàng)建的對象會存放在伊甸園空間。
伊甸園空間執(zhí)行GC后，將Eden和From活著的對象一次性復(fù)制到另一個(gè)名為To的Survivor中去，然后清理Eden和From
執(zhí)行GC多次后，依然存活的對象會被轉(zhuǎn)移至老年代。
老年代（old Generation）:對象來自新生代，如上所說部分對象會不可達(dá)，而剩下的從年輕代中存活下來，被拷貝至老年代。老年代所占用的空間要比年輕代多。如上，對象在老年代也會消失，而這個(gè)過程被稱之為“major GC”(或者是 “full GC”).老年代中因?yàn)閷ο蟠婊盥矢?、沒有額外空間對它進(jìn)行分配擔(dān)保，就必須使用“標(biāo)記-清除”或“標(biāo)記-整理”算法來進(jìn)行回收。
Permanebt Generation :持久代，或者稱為方法區(qū)（method area）,通常持久代用來保存類常量以及字符串常量。而特別需要注意這個(gè)持久代區(qū)域不是用來保存從老年代存活下來的對象的。持久代也可以發(fā)生GC。同時(shí)這個(gè)區(qū)域的GC會被看待為 major GC.（使用“標(biāo)記-清除”或“標(biāo)記-整理”算法）
永久代主要回收兩種：常量池中的常量，無用的類信息。
要知道常量的回收是相對簡單的，主要是無用的類回收比較麻煩，要注意以下幾點(diǎn)：
類的實(shí)例已經(jīng)全部被回收了
ClassLoader已經(jīng)被回收
類的對象沒有被引用
通常情況下，以下兩種情況發(fā)生的時(shí)候，對象會從新生代區(qū)域轉(zhuǎn)到年老帶區(qū)域。
1、在年輕代里的每一個(gè)對象，都會有一個(gè)年齡，當(dāng)這些對象的年齡到達(dá)一定程度時(shí)（年齡就是熬過的GC次數(shù)，每次GC如果對象存活下來，則年齡加1），則會被轉(zhuǎn)到年老代，而這個(gè)轉(zhuǎn)入年老代的年齡值，一般在JVM中是可以設(shè)置的。
2、在年輕代存活對象占用的內(nèi)存超過10%時(shí)，則多余的對象會放入年老代。這種時(shí)候，年老代就是新生代的“備用倉庫”。
參考文章：
https://www.cnblogs.com/sunfi...
http://www.cnblogs.com/ityouk...
http://blog.csdn.net/u0116690...
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