1. 概述
GC需要完成的事情
1、哪些內存需要回收
2、什麼時候回收
3、如何回收
2. 對象已死
2.1 引用計數算法
給對象中添加一個引用計算器，每當有一個地方引用它時，計數器加一，當引用失效時，計數器減一
。任何時刻都爲0的對象就是不可能再被使用了。
2.2 根搜索算法
通過一系列的名爲“GC Root”的對象起始點，從這些節點開始向下搜索，搜索所有走過的路徑稱爲引用鏈。當一個對象到“GC Root”沒有任何引用鏈相連。則證明對象不可用。
GC root對象包括如下
虛擬棧（棧中的引用變量表）中的引用的對象
方法區中的類靜態屬性引用的對象
方法區的常量引用的對象
本地方法棧中的JNI（native)方法
2.3 再談引用
強引用：只要強引用存在，垃圾回收器永遠不會回收掉被原因的對象
軟引用：在系統發將要發生內存溢出溢出之前，將會把這些對象列進回收範圍之中進行第二次回收
弱引用：被關聯的對象只能生存到下一次垃圾收集發生之前
虛引用：一個對象是否 有虛引用的存在，完全不會對其生存時間構成影響，也無法通過虛yiny取得一個對象實例
2.4 存在還是死亡
對象的死亡至少經過兩次標記
第一次：對象從根搜索發現沒有與GC Roots相連接的引用鏈，那它會被第一次標記並且進行一次篩選，篩選條件爲對象是否有必要執行finalize()。
第二次：對象執行了finalize()方法，那麼這個對象會被放置一個名爲F-Queue的隊列之中。
代碼清單：
package com.one.jvm;
/**
* 測試對象只調用一次Finalize()方法
* @author Administrator
*
*/
public class FinalizeEscapeGC {
public static FinalizeEscapeGC escapeGC = null;
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
// TODO Auto-generated method stub
super.finalize();
System.out.println("finalize method excuted");
escapeGC = this;
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
escapeGC = new FinalizeEscapeGC();
escapeGC = null;
//運行垃圾回收器。
System.gc();
Thread.sleep(600);
if(escapeGC !=null) {
System.out.println("escapeGC Object not null");
} else {
System.out.println("escapeGC Object is null");
}
escapeGC = null;
//運行垃圾回收器。
System.gc();
Thread.sleep(600);
if(escapeGC !=null) {
System.out.println("escapeGC Object not null");
} else {
System.out.println("escapeGC Object is null");
}
}
}2.5 方法區回收
類需要同時滿足下面三個條件才能算無用的類
1、該類所有的實例已經被回收，也就是Java堆中不存在該類的任何實例
2、加載該類的ClassLoder已經被回收
3、該類對應的java.lang.Class對象沒有在任何地方被引用，無 法通過任何地方通過反射訪問該類的方法
3. 垃圾收集算法
1、標記-清除算法（標記出所有需要回收的對象，在標記完成後統一回收所有被標記的對象）
缺點：1、標識與清除是效率不高，2、會產生大量不連續內存碎片
2、複製算法：他將可用的內存按容量劃分大小相等的兩塊，每次只使用其中一塊。當這塊的內存用完了，就將存活的對象複製到另外一塊上面，然後再把已使用過得內存空間一次清理。（新生代比較適合）
3、標記-整理算法：左右存活的對象都往一遍移，然後直接清理掉邊界以外的內存（老年代比較適合）
4. 垃圾收集器
垃圾收集器是內存回收的具體實現
5. 內存分配與回收策略
5.1 對象優先在Eden分配
對象在新生代Eden區中分配內存，當Eden去沒有足夠的空間進行分配時，虛擬機將發起一次Minor GC
package com.one.jvm;
/**
* -verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8
* 參數解釋
* -Xms20M：設置JVM促使內存爲10M。此值可以設置與-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成後JVM重新分配內存。
* -Xmx20M ：設置JVM最大可用內存爲20M
* -Xmn10M ：設置年輕代大小爲10M。整個堆大小=年輕代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小爲64m，所以增大年輕代後，將會減小年老代大小。此值對系統性能影響較大，Sun官方推薦配置爲整個堆的3/8。
* -XX:PrintGCDetails，開啓詳細GC日誌模式
* -XX:SurvivorRatio=8:年輕代中Eden區與兩個Survivor區的比值（8:1）
* @author Administrator
*
*/
public class EdenAllocation {
private static final int _1MB = 1024*1024;
public static void main(String[] args) {
byte[] eden4 = new byte[2*_1MB];
byte[] eden5 = new byte[2*_1MB];
byte[] eden6 = new byte[2*_1MB];
//新生代垃圾回收
byte[] eden7 = new byte[2*_1MB];
}
}
日誌
[GC [PSYoungGen: 6495K->304K(9216K)] 6495K->6448K(19456K), 0.0091599 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]
[Full GC [PSYoungGen: 304K->0K(9216K)] [PSOldGen: 6144K->6328K(10240K)] 6448K->6328K(19456K) [PSPermGen: 2967K->2967K(21248K)], 0.0069367 secs] [Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.01 secs]
Heap
PSYoungGen total 9216K, used 2375K [0x00000000ff600000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
eden space 8192K, 29% used [0x00000000ff600000,0x00000000ff851f98,0x00000000ffe00000)
from space 1024K, 0% used [0x00000000ffe00000,0x00000000ffe00000,0x00000000fff00000)
to space 1024K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x0000000100000000)
PSOldGen total 10240K, used 6328K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff600000, 0x00000000ff600000)
object space 10240K, 61% used [0x00000000fec00000,0x00000000ff22e140,0x00000000ff600000)
PSPermGen total 21248K, used 2984K [0x00000000f9a00000, 0x00000000faec0000, 0x00000000fec00000)
object space 21248K, 14% used [0x00000000f9a00000,0x00000000f9cea3a0,0x00000000faec0000)
日誌參數含義
第一行GC是指發生在新生代的垃圾收集動作，PSYoungGen表示Parallel Scavenge垃圾回收器,
6495K->304K(9216K)：6495K表示新生代垃圾回收前的大小，304K表示新生代垃圾回收後的大小。9216K表示新生代的大小。6495K->6448K(19456K)：6495K表示整個堆回收前的大小，6448K表示整個堆回收後的大小，19456K表示整個堆內存分配大小第二行Full GC指發生在老年代的垃圾收集動作，PSYoungGen表示Parallel
Scavenge垃圾回收器,304K->0K(9216K)：304K表示新生代垃圾回收前的大小，0K表示新生代垃圾回收後的大小。 PSOldGen表示垃圾回收器,6144K->6328K(10240K)：6144K表示老年代垃圾回收前的大小，6328K表示老年代垃圾回收後的大小。10240K表示整個老年代的大小。10240K表示整個老年代的大小。6448K->6328K(19456K):6448K表示整個堆回收前的大小，6328K表示整個堆回收的大小，19456K表示整個堆內存
GC內存走向分析
- 第一次新生代GC的內存走向分析
6495K->304K，新生代回收的內存大小（6191K=6495K-304K）。發出這樣的疑問？6191K到底去向何處。分析一下，
6495K->6448K，整個堆回收的大小（47K）=6495K -
6448K；剩下內存去那兒了（6191K-47K=6144K），哈哈，6144K去老年代了（有一段日誌：[PSOldGen:
6144K->6328K(10240K)]） - 第二次老年代GC的內存走向分析
304K->0K，在進行老年代GC時，首先把新生代的內存回收完畢。那麼會產生一個疑問，清理的304K去向何處？分析一下，6144K->6328K，老年代增加了184K，整個內存堆回收了（6448K->6328K）120K。184K+120K=304K。
5.2 大對象直接進入老年代
所謂的大對象是指，需要大量連續內存空間的java對象，
package com.one.jvm;
/**
* -verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8
* 參數解釋
* -Xms20M：設置JVM促使內存爲10M。此值可以設置與-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成後JVM重新分配內存。
* -Xmx20M ：設置JVM最大可用內存爲20M
* -Xmn10M ：設置年輕代大小爲10M。整個堆大小=年輕代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小爲64m，所以增大年輕代後，將會減小年老代大小。此值對系統性能影響較大，Sun官方推薦配置爲整個堆的3/8。
* -XX:PrintGCDetails，開啓詳細GC日誌模式
* -XX:SurvivorRatio=8:年輕代中Eden區與兩個Survivor區的比值（8:1）
* @author Administrator
*
*/
public class EdenAllocation {
private static final int _1MB = 1024*1024;
public static void main(String[] args) {
byte[] eden1 = new byte[8*_1MB];
}
}
GC日誌：
Heap
PSYoungGen total 9216K, used 515K [0x00000000ff600000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
eden space 8192K, 6% used [0x00000000ff600000,0x00000000ff680ee8,0x00000000ffe00000)
from space 1024K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x0000000100000000)
to space 1024K, 0% used [0x00000000ffe00000,0x00000000ffe00000,0x00000000fff00000)
PSOldGen total 10240K, used 8192K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff600000, 0x00000000ff600000)
object space 10240K, 80% used [0x00000000fec00000,0x00000000ff400010,0x00000000ff600000)
PSPermGen total 21248K, used 2975K [0x00000000f9a00000, 0x00000000faec0000, 0x00000000fec00000)
object space 21248K, 14% used [0x00000000f9a00000,0x00000000f9ce7e48,0x00000000faec0000)
長期存活的對象進入老年代
動態對象年齡判定
空間分配擔保
