1.GC 垃圾回收

GC就是垃圾收集的意思（Gabage Collection）
在开发中会创建很多对象，这些对象一股脑的都扔进了堆里，如果这些对象只增加不减少，那么堆空间很快就会被耗尽。所以我们需要把一些没用的对象清理掉。
这个时候JVM就提供了垃圾回收机制

垃圾回收，就是要把那些不再使用的对象找出来然后清理掉，释放其占用的内存空间

2.判断是否为垃圾对象的两种方式

引用计数法
可达性分析法

2.1 引用计数法

它的做法是给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用该对象，这个计数器就加1。当引用失效时，计数器就减1。如果计数器为0了，说明该对象不再被引用，成为死亡对象。
不过这种算法有一个致命缺点，就是无法处理对象相互引用的情况。
假如有A、B两个对象，它们互相引用，那么对象中的引用计数器会始终大于0。

2.2 可达性分析法

可达性分析法就是目前的主流算法，也是java正在使用的算法。

它的做法是，通过一系列被称为“GC Roots”的对象作为起点，从这些起点开始往下搜索，搜索所走过的路径称为引用链（Reference Chain）。当一个对象没有和任何引用链相连，即称为该对象不可达（图论的说法），认为该对象死亡。

GC Roots根节点:线程栈的本地变量、静态变量、本地方法栈的变量等

哪些对象可以做为GC Roots？
有四类对象可作为可达性分析的GC Roots
1. 栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象
2. 方法区中类静态属性引用的对象
3. 方法区中常量引用的对象
4. 本地方法栈中JNI引用的对象

GC Roots是所有Java线程中处于活跃状态的栈帧,静态引用等指向GC堆里的对象的引用。换句话说，就是当前所有正在被调用的方法的引用类型的参数/局部变量/临时值。

3.对象引用分类

对象是否死亡，关键就在于引用。在java中，引用其实有四种：强引用、软引用、弱引用、虚引用。

强引用
强引用就是我们日常开发中最常见的引用，例如
String str = new String(“hello”);
只要强引用还在，对象就不会被回收。
软引用
软引用需要专门声明，例如
SoftReference str = new SoftReference(“hello”);
被软引用关联的对象在内存不足时会被回收。
这个特性特别适合用来做缓存。
弱引用
弱引用也需要专门声明，例如
WeakReference str = new WeakReference(“hello”);
被弱引用关联的对象每次GC时都会被回收。
弱引用最常见的用途是实现可自动清理的集合或者队列。
虚引用
虚引用是最弱的引用，需要用PhantomReference来声明，例如
PhantomReference phantom = new PhantomReference<>(new String(“hello”), new ReferenceQueue<>());
它完全不会影响对象的生存时间，唯一的作用是在对象被回收时发一个系统通知。

4.垃圾回收算法分类

我们需要了解的垃圾回收算法有以下几种：

标记-清除算法
复制算法
标记-整理算法
分代回收算法

4.1 标记-清除算法

标记-清除算是最基本的回收算法了。它的思想就是先标记，再清除。标记过程如2.4节所述，有两次标记。

它的主要缺点有两个：

效率不高
会产生大量内存碎片
内存碎片是指内存的空间比较零碎，缺少大段的连续空间。这样假如突然来了一个大对象，会找不到足够大的连续空间来存放，于是不得不再触发一次gc。

4.2 复制算法

复制算法的思想是，把内存分成两块，假设分成A、B两个区域吧。
每次对象过来之后，都放到A区域里，当A区域满了之后，把存活的对象复制到B区域，然后清空A区域。
接下来的对象就全部放到B区域，等B区域满了，就把存活对象复制到A区域，然后清空B区域。
就这样来回倒腾，完成垃圾回收。
优点是不会有空间碎片，缺点是每次只用得到一半内存。

缺点是在对象存活率较高的场景下（比如老年代那样的环境），需要复制的东西太多，效率会下降。

4.3 标记-整理算法

标记-整理算法中的“标记”阶段和“标记-清理”中的标记一样。不同的是，死亡对象并不会直接清理，而是把他们在内存中都移动到一起，然后一起清理。

4.4 分代回收算法

分代收集算法其实没什么新东西，只是把对象按存活率分块，然后选用合适的收集算法。
java中使用的就是分代收集算法
存活率低的对象放在一起，称为年轻代，使用复制算法来收集。
存活率高的对象放在一起，称为老年代，使用标记-清除或者标记-整理算法。

5.内存分配策略

5.1 年轻代的策略

在年轻代分为三个区域，Eden区、Survivor1区、Survivor2区。有时候Survivor1区、Survivor2区又叫from区和to区。
对象优先分配到Eden区。Eden区要满的时候，会有一次复制回收，把存活的对象放到Survivor1区。
等Eden区再次要满的时候，又会有一次复制回收，把Eden区和Survivor1区的存活对象放到Survivor2区。
然后如此循环。

5.2 大对象的策略

虚拟机提供了一个-XX:PretenureSizeThreshold参数，大于这个参数的对象会直接进入老年代，防止年轻代发生大量内存复制。

5.3 晋升策略

年轻代的对象没熬过一次Minor GC，年龄就加一岁。默认15岁时，就会进入老年代。

不过这个条件并非绝对，如果Survivor中相同年龄的对象总和大于Survivor空间的一半，那么年龄大于等于该年龄的对象可以直接晋升到老年代

5.4 空间分配担保

年轻代在Minor GC后会有对象进入老年代，在极端情况下，年轻代所有对象都存活并进入老年代
所以在MinorGC之前，虚拟机会检查老年代的连续内存空间是否大于年轻代所有对象总和
如果空间不够，那么这次MinorGC是有风险的
如果允许冒险，Minor GC会直接执行，如果失败，会再发起一次full GC
如果不允许冒险，则先执行一次full GC，再进行Minor GC

JVM垃圾回收