垃圾回收（GC）

一、什么是GC

Garbage Collection

1、需要GC的内存区域

• 主要是方法区和堆内存
• 方法区：存储虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码、运行时常量池；
• 堆内存：对象实例

2、GC的对象

• 需要回收的对象就是已经没有存活的对象。
• 判断对象是否存活的方法：引用计数和可达分析

① 引用计数：每个对象有个引用计数属性，新增一个引用+1，引用释放时计数-1，当计数为0时可回收。此方法无法解决对象循环引用的问题。

② 可达分析：从GCRoots开始向下索引，走过的路劲被称为引用链，当一个对象从GCRoots没有被任何引用链相连接时，则认为对象是不可用的，即不可达对象。

③ GCRoots包括：

• 虚拟机栈中引用的对象；
• 本地方法栈中JNI引用的对象；
• 方法区中常量引用的对象；
• 方法区中静态属性引用的对象。

3、什么时候触发GC

• 程序调用System.gc时触发；
• 系统自身来决定GC触发的时机（根据Eden区和From Space区的内存大小来决定。当内存大小不足时，则会启动GC线程并停止应用线程）
• GC分为minor GC和 Full GC

① Minor GC触发条件：当Eden区满时，触发Minor GC。

② Full GC触发条件：  

  a.调用System.gc时，系统建议执行Full GC，但是不必然执行

  b.老年代空间不足

  c.方法区空间不足

  d.通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存

  e.由Eden区、From Space区向To Space区复制时，对象大小大于To Space可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用内存小于该对象大小

4、GC常用的算法

① 标记-清除算法

第一阶段：标记存活或死亡；

第二阶段：清楚死亡对象；

② 标记-压缩算法（标记-整理）

第一阶段：标记存活或死亡；

第二阶段：将存活的对象整理下，放到另外的空间，然后将剩下的对象全部清除

③ 复制算法

将内存平均分成两部分，然后每次只使用其中的一部分，当这部分内存满的时候，将内存中所有存活的对象复制到另一个内存中，然后将之前的内存清空，只使用这部分内存，循环下去

④ 分代收集算法

堆内存分为新生代和老年代；

新生代又被分为Eden、from、to三个区域；

a. 新创建的对象在Eden区，当Eden区满的时候触发一次YoungGC,将Eden区存活的对象放入From区域；

b. 当Eden区再次满的时候，再次触发YoungGC，将Eden区与From区依旧存活的对象复制到To，区域；

c. 当再次YoungGC的时候，将Eden区与To区存活的对象再次复制到From区；

d. 多次YoungGC后，有些对象在From与To区间游荡，触发阈值后，复制到老年代；

e. 当老年代满的时候，触发Full GC。