GC 垃圾收集器

垃圾收集器（Garbage Collection）

垃圾收集器Garbage Collection简称GC。作为守护线程运行，自动划地对内存空间进行清理，避免内存泄露的问题。

在JVM虚拟机的内存中，程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈都是随线程而生，随线程而灭的，栈帧随着方法的进入和退出做压栈和弹栈的操作，实现了自动的内存清理。因此，垃圾的回收工作主要集中在堆和方法区中，在程序运行期间，这部分内存是线程共享的，它们的分配和使用都是动态的。在堆内存中废弃的对象，和方法区中废弃的常量和类都会被GC回收。

 

垃圾判断机制

 

类

满足以下三个条件：

1.加载类的ClassLoader已经被回收。

2.该类的所有实例对象都已经被回收。

3.该类的Class对象没有在任何地方被引用，也就是说无法通过反射机制访问该类。

 

对象

引用计数器

具体实现：

每当被一个引用指向时，计数器就会+1，而当一个引用不再指向它时，计数器就-1，当计数器为0时，表示对象已经废弃。缺点是：每当被引用或不再被引用时，计数器都要修改其计数，称为footprint，这会给整个程序的性能带来很大的影响。并且，引用计数器不能解决对象间循环引用的问题。

 

可达性分析算法

GCRoots：

1.虚拟机栈中引用的对象。

2.本地方法栈中JNI引用的对象。

3.方法区中常量引用的对象。

4.方法区中类静态属性实体引用的对象。

具体实现：

这是Java所使用的判断对象是否存活的算法，从GCRoot开始搜索，搜索走过的路径称为引用链，当对象不在任何引用链中时，说明对象废弃。

 

垃圾收集机制

 

新生代

针对新生代的垃圾收集称为MinorGC，MinorGC常用复制算法，需要STW。

触发时间：

1.Eden区空间不足时。

具体实现：

将Eden区和Survivor From区中的有效对象打上标记，然后复制到Survivor To区中，释放Eden区和Survivor From区的所有空间，随后From和To会交换名字，为下一次GC做准备。

当一个对象经历过一次GC后仍然存活，它的年龄会加1，当年龄大于等于6时，会被放入Old区；或者是Survivor To区空间不足时，当一个年龄值的对象超过Survivor区中对象数量的一半，那么大于该年龄的对象都会被转移至Old区。

 

老年代

针对老年代的垃圾收集称为MajorGC，MajorGC常用标记清除和标记整理算法。

触发时间：

1.调用System.gc()时，建议触发，但不一定触发。

2.Old区空间不足时。

3.方法区空间不足时。

4.通过MinorGC进入Old区的平均内存大于Old区可用内存时。

5.MinorGC时，进入Survivor To区的对象大于其可用内存时，会转存到Old区，此时如果Old区的可用内存也小于该对象，则触发。

具体实现：

标记清除由于在原地删除对象，会产生内存碎片，当大对象需要存放时，这些内存碎片不能得到有效利用，只能触发下一次MajorGC，因此有了对此优化的标记整理法，标记整理法在删除对象的同时，会重新整理对象的内存空间，来最大程度的提高Old区的利用率，缺点是处理时间较慢，且需要STW。

 

小结

相较而言，MinorGC的触发比MajorGC的触发更频繁，MinorGC常用的复制算法和MajorGC的标记整理算法都需要STW，而MinorGC的需要的时间更少。

 

常用垃圾收集器

 

MinorGC

Serial：串行，单线程，复制算法，STW

ParNew：并发，多线程，复制算法，STW

Parallel Scavenge：并行，多线程，复制算法，STW（更专注于吞吐量，而不是单次GC的时间，多用于客户端）

 

MajorGC

SerialOld：串行，单线程，标记整理算法，STW

CMS：并发，多线程，标记清理算法

ParallelOld：并发，多线程，标记整理算法，STW（和Parallel Scavenge搭配使用，专注于吞吐量）