JVM垃圾回收的目標(biāo)：主要針對(duì)內(nèi)存中的堆空間進(jìn)行垃圾回收。

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Java中，大量的內(nèi)存都在堆中。

程序計(jì)數(shù)器：固定大小，不涉及釋放
棧：函數(shù)執(zhí)行完畢，對(duì)應(yīng)棧的空間就自動(dòng)釋放了，不需要垃圾回收
方法區(qū)：類(lèi)對(duì)象加載時(shí)申請(qǐng)內(nèi)存，類(lèi)卸載時(shí)釋放內(nèi)存。操作低頻，不涉及垃圾回收。

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JVM將堆分為三塊空間

1. 正在使用的內(nèi)存。
2. 不在使用，但是尚未回收的內(nèi)存
3. 未分配的內(nèi)存。

正在使用的內(nèi)存一定不能釋放。
而不在使用，但是尚未回收的內(nèi)存中，一定需要回收。
一部分仍在使用的對(duì)象，一部分不在使用的對(duì)象，不進(jìn)行回收。
垃圾回收的基本單位是對(duì)象而不是字節(jié)。

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垃圾回收的步驟：

1. 判定不使用的內(nèi)存：

   Ⅰ基于引用計(jì)數(shù)：非Java中采用方案（Python）

   針對(duì)每個(gè)對(duì)象，額外引入一塊內(nèi)存，保存這個(gè)對(duì)象有多少個(gè)引用指向它。
    當(dāng)引用計(jì)數(shù)為0是就需要釋放這塊內(nèi)存。
   
    缺點(diǎn)：
    1. 空間利用率低每個(gè)對(duì)象都有計(jì)數(shù)器，對(duì)象比較小時(shí)，計(jì)數(shù)器占用空間比例大
    2. 會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似C++智能指針的循環(huán)引用問(wèn)題。
   
    優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)。

   Ⅱ基于可達(dá)性分析：JVM采取的方案

   通過(guò)額外的線程，定期針對(duì)整個(gè)內(nèi)存空間進(jìn)行掃描。
    從GCRoots，類(lèi)似深度優(yōu)先遍歷，將可以訪問(wèn)的對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記。沒(méi)有被標(biāo)記的對(duì)象就是不可達(dá)，需要釋放的空間。
    
    GCRoots包括：
    	1. 棧上的局部變量
    	2. 常量池中引用指向的對(duì)象.
    	3. 方法區(qū)中的靜態(tài)成員指向的對(duì)象.
   
    缺點(diǎn)：如果內(nèi)存中的對(duì)象特別多，這個(gè)遍歷會(huì)很慢。系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)大
    
    優(yōu)點(diǎn)：克服了引用計(jì)數(shù)的兩個(gè)缺點(diǎn)。

2. 釋放垃圾內(nèi)存：三種基本策略

   Ⅰ標(biāo)記-清除：可達(dá)性分析+直接釋放內(nèi)存

   注意：如果直接釋放內(nèi)存，不同對(duì)象被釋放可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存碎片。
    
    為了解決內(nèi)存碎片，引入了復(fù)制算法：
    將整體內(nèi)存分為兩部分，釋放內(nèi)存時(shí)，將需要保存的數(shù)據(jù)連續(xù)復(fù)制到另一半內(nèi)存上，釋放內(nèi)存直接釋放一般內(nèi)存。這樣解決了內(nèi)存碎片。
    復(fù)制算法問(wèn)題：
    	1. 內(nèi)存利用率低
    	2. 復(fù)制開(kāi)銷(xiāo)大

   Ⅱ 標(biāo)記-整理：類(lèi)似于順序表刪除中間元素，會(huì)將后面的元素拷貝到中間的內(nèi)存碎片，從而解決內(nèi)存碎片

   缺點(diǎn)：
    1. 搬運(yùn)元素開(kāi)銷(xiāo)大。

   Ⅲ分代回收：對(duì)上述方案就行結(jié)合

   根據(jù)垃圾回收周期將對(duì)象進(jìn)行分類(lèi)：
    
    	一個(gè)對(duì)象經(jīng)過(guò)一輪GC掃描，這個(gè)對(duì)象的垃圾回收周期+1
   
    針對(duì)不同時(shí)間周期的對(duì)象進(jìn)行不同的處理：首先將內(nèi)存分為下圖

   

   1. 剛創(chuàng)建的對(duì)象放到Eden區(qū)
    2. Eden區(qū)的對(duì)象經(jīng)過(guò)一輪GC掃描，會(huì)被拷貝到幸存區(qū)（應(yīng)用復(fù)制算法）
    	大部分對(duì)象會(huì)在經(jīng)過(guò)一輪GC掃描后被銷(xiāo)毀，很少一部分會(huì)被拷貝到幸存區(qū)。
    3. 后序的幾輪GC中，幸存區(qū)之間的對(duì)象在兩個(gè)幸存區(qū)之間來(lái)回拷貝
    4. 持續(xù)若干輪后，進(jìn)入內(nèi)存老年區(qū)。（這個(gè)對(duì)象不會(huì)釋放的概率很大）
    	老年代的GC掃描概率比較低
    	老年代內(nèi)存使用標(biāo)記-整理的方式進(jìn)行內(nèi)存回收。
    	
    在分代回收中，有個(gè)特殊情況：占用內(nèi)存大的對(duì)象會(huì)直接進(jìn)入老年區(qū)。
    因?yàn)榇髮?duì)象拷貝成本大，不適合使用拷貝算法。

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JVM垃圾回收器：在JVM中，真正實(shí)現(xiàn)上數(shù)算法的模塊，稱為垃圾回收器。

歷史的垃圾回收器：

1. Serial回收器：串行垃圾回收器（掃描時(shí)業(yè)務(wù)線需要停止工作）

2. Parallel old回收器：引入多線程，并發(fā)垃圾回收器（垃圾掃描時(shí)，業(yè)務(wù)線不需要停止）

3. CMS回收器：盡可能讓STW時(shí)間短

   可達(dá)性分析階段：
   ①初始標(biāo)記：找GCRoots速度快，STW短
   ②并發(fā)標(biāo)記：速度慢，但是于業(yè)務(wù)線并發(fā)執(zhí)行，無(wú)STW
   ③重新標(biāo)記：業(yè)務(wù)代碼可能重新影響并發(fā)標(biāo)記結(jié)果，這里進(jìn)行微調(diào)

   內(nèi)存釋放階段：使用標(biāo)記整理法。

4. G1垃圾回收器：

   給內(nèi)存分成很多區(qū)域Region，給這些Region進(jìn)行不同標(biāo)記，給這些區(qū)域不同標(biāo)記區(qū)分不同區(qū)域。在掃描中，一次掃描若干區(qū)域，不全部掃描。這樣基本不影響業(yè)務(wù)代碼

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文章起源：http://aaarwkj.com/article24/ccccje.html

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