jvm垃圾收集器详解
1. 简介
垃圾收集器虽然从Serial -> Parallel->ParNew->CMS->G1->ZGC一步步演化，但是新的垃圾收集器不一定就适合所有场景，从垃圾收集的发展进程的可以看出，垃圾收集器的演化无非因为一下几点：
- 贴合当下的硬件，能够更友好的使用硬件资源
- 减少STW（Stop The World）的时间,提高用户体验
2. 基本概念
2.1 jvm内存模型
- 本地方法栈： native方法
- 栈：一个方法对应一块栈帧内存空间，主要存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口
- 程序计数器：每一个栈都有自己的程序计数器，用户恢复现场
- 堆：内存分配和垃圾回收的主要场所
- 方法区：运行时常量池，主要存储元空间、常量、静态变量、类信息
2.2 对象内存分配流程
- 对象逃逸分析：当一个对象在方法中被定义后，没有被外部方法引用
- 方法内部的对象，可以直接分配在栈的，但是太大了也只能放在堆中
- 如果对象不会逃逸可以将该对象在栈上分配内存，这样该对象所占用的内存空间就可以随栈帧出栈而销毁，就减轻了垃圾回收的压力
- 栈上分配依赖于逃逸分析和标量替换
- 标量替换：标量指不可被进一步分解的量，而JAVA的基本数据类型就是标量
- 确认对象不逃逸，将对象的成员变量拆分成若干个被这个方法使用的成员变量替换
2.2 垃圾查找算法
- 引用计数法： 效率高，无法解决循环引用的问题（基本不用）
- 可达性分析法：将“GC Roots” 对象作为起点，从这些节点开始向下搜索引用的对象，找到的对象都标记为非垃圾对象，其余未标记的 对象都是垃圾对象
- 根节点（root）
- 线程栈的本地变量
- 静态变量
- 本地方法栈的变量
2.3 垃圾收集算法
- 分代收集理论
- 根据存活周期不同将内存分为几块
- 新生代每次收集都会有大量的对象死亡(一般采用复制算法)
- 老年代的对象存活的几率比较大（一般采用标记整理或者标记清除）
- 复制算法：将内存分为大小相同的两块，每次使用一块，当一块内存使用完后，就将还存活的对象复制到另一块，清理掉当前的块内存
- 优点：不会产生内存碎片，效率高
- 缺点：内存被分割为两份，占用内存较多
- 标记清除算法：标记存活的对象，清除没有被标记的对象（会造成大量的内存碎片，最后肯定会进行一次整理算法）
- 优点：内存占用低
- 缺点：效率不高，容易使内存碎片化
- 标记整理算法：标记存活的对象，让所有存活的对象向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存
- 优点：内存占用低
- 缺点：效率不高，比清除算法还要低，清除算法会将多次碎片内存进行一次整理
3. 垃圾收集器
- 黑色相连： 表示可以相互配合使用
- 红色相连：表示在最后可能会转变成另外一种方式回收
