背景：看完《深入理解Java虛擬機》和相關博客，對JVM還是沒有一個條理清晰的認識，遂提取了書中相關知識點和參考相關優秀博客並整理成JVM專題博文系列，幫助自己鞏固並理清有關JVM的知識重點，也分享出來給有需要的童鞋，如有差錯，歡迎拍磚！
在之前，我總結了JVM之內存結構中提到各種垃圾回收器，今天就來聊聊它們的回收策略
我們知道JAVA最大的優點就是可以實現自動內存管理，這極大的便利了JAVA程序員，降低了使用成本。但這也使得平時我們在使用JAVA編程時不太關注JVM到底是怎樣進行內存回收的，只有在需要實際對JVM進行系統性能調優，這裏的場景可能是在系統面臨極致性能優化要求時，我們才發現需要對JAVA的整體內存結構以及內存回收機制要有一定的認識和了解才行。
JVM垃圾回收
GC (Garbage Collection)的基本原理：將內存中不再被使用的對象進行回收，GC中用於回收的方法稱爲收集器，由於GC需要消耗一些資源和時間，Java在對對象的生命週期特徵進行分析後，按照新生代、舊生代的方式來對對象進行收集，以儘可能的縮短GC對應用造成的暫停
對新生代的對象的收集稱爲minor GC；
對舊生代的對象的收集稱爲Full GC；
程序中主動調用System.gc()強制執行的GC爲Full GC。
不同的對象引用類型， GC會採用不同的方法進行回收，JVM對象的引用分爲了四種類型：
強引用：默認情況下，對象採用的均爲強引用（這個對象的實例沒有其他對象引用，GC時纔會被回收）
軟引用：軟引用是Java中提供的一種比較適合於緩存場景的應用（只有在內存不夠用的情況下才會被GC）
弱引用：在GC時一定會被GC回收
虛引用：由於虛引用只是用來得知對象是否被GC
在圖中，我們也大致對整個垃圾回收系統進行了標註，這裏主要涉及回收策略、回收算法、垃圾回收器這幾個部分。形象一點表述，就是JVM需要知道那些內存可以被回收，要有一套識別機制，在知道那些內存可以回收以後具體採用什麼樣的回收方式，這就需要設計一些回收算法，而具體的垃圾回收器就是根據不同內存區域的使用特點，採用相應地回收策略和算法的具體實現了。
我們也標註了不同垃圾回收器所適用的特定內存區域，對於JVM垃圾回收這塊的優化，就是我們需要在瞭解這些垃圾回收算法、垃圾回收器特點後能夠根據自己應用的場景選擇合適的垃圾收集器，以及各區域垃圾收集器的搭配關係。
回收策略
我們知道，JVM進行內存回收的主要目的是爲了回收不再使用的內存，因爲在進行JAVA程序編寫時，我們只有new的操作,而不需要收工釋放不再使用的空間，如果這些空閒內存不能及時被回收，很快我們的JVM內存空間就會泄露（新申請內存空間的操作失敗，導致程序報錯），所以回收不再使用的內存的目的則是爲了及時釋放空間，騰籠換鳥，以防止內存泄漏。
那麼問題來了，JAVA程序申請了那麼多的內存空間，那些內存才能被認定是不再使用的內存呢？搞錯了，如果把正在被程序使用的內存給釋放了，程序邏輯就空指針異常了！
由於程序計數器、Java虛擬機棧、本地方法棧都是線程獨享，其佔用的內存也是隨線程生而生、隨線程結束而回收。而Java堆和方法區則不同，線程共享，是GC的所關注的部分。
在堆中幾乎存在着所有對象，GC之前需要考慮哪些對象還活着不能回收，哪些對象已經死去可以回收，所以回收對象所佔用的內存是JAVA垃圾回收的主要目標。
有兩種算法可以判定對象是否存活：
引用計數算法：給對象中添加一個引用計數器，每當一個地方應用了對象，計數器加1；當引用失效，計數器減1；當計數器爲0表示該對象已死、可回收。但是它很難解決兩個對象之間相互循環引用的情況。
可達性分析算法：通過一系列稱爲“GC Roots”的對象作爲起點，從這些節點開始向下搜索，搜索所走過的路徑稱爲引用鏈，當一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連（即對象到GC Roots不可達），則證明此對象已死、可回收。Java中可以作爲GC Roots的對象包括：虛擬機棧中引用的對象、本地方法棧中Native方法引用的對象、方法區靜態屬性引用的對象、方法區常量引用的對象。
那麼如何判斷對象是處於可回收狀態的呢？在主流的JVM中是採用“可達性分析算法”來進行判斷的。
這個算法的基本思路就是通過一系列的稱爲“GC Roots”的對象作爲起始點，並從這些節點開始往下進行搜索，搜索走過的路徑我們稱之爲引用鏈（Reference Chain），當一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連時，我們就稱之爲對象引用不可達，則證明這個對象是不可用的，就可以暫時判定這個對象爲可回收對象。示意圖如下：
在圖中雖然Obj F與Obj J之間互相有關聯但是它們到GC Roots是不可達的，所以將會被判定爲可回收對象。既然如此，什麼樣的對象可以作爲GC Roots對象呢？
在JAVA中可以被作爲GC Roots的對象主要是：虛擬機棧-棧幀中的本地變量表所引用的對象、方法區（<JDK1.8）中類靜態屬性所引用的對象／常量屬性所引用的對象、本地方法棧中引用的對象。
這裏還需要注意一個小的細節，就是被判定爲對象不可達的對象也並非會被立刻回收，在學習JAVA語法是我們應該學習過finalize()方法，如果對象重寫了finalize方法，並重新把this關鍵字賦值給了某個類變量或對象的成員變量的話，該對象就會被"救活"，具體過程可參考上圖所示，只是這種方式並不鼓勵大家使用，瞭解下就行。
在關於如何判定對象是否屬於不再使用的內存時，還有個通常會被大家錯誤認爲是JVM使用的方式-“引用計數法”，事實上引用計數法的實現比較簡單，判定效率也比較高，在Python語言中就使用了這種算法進行內存管理，但是它有一個比較難解決的對象之間循環引用的問題，所以在JAVA虛擬機裏並沒有選用“引用計數法”來管理內存，需要大家注意下！
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