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對象已死嗎？
如何判斷對象已經死了呢，如下：
1. 引用計數算法
引用計數算法給對象添加一個引用計數器，每當一個地方引用它是時，計數值就增加一；當引用失效時，計數值就建一，技術器爲0的對象不可能在被使用。但是主流的JVM裏沒有使用它的，原因是他很難解決對象之間互相循環引用的問題。
例如對象objA和objB都有字段instance，objA.instance = objB，objB.instance = objA，除此之外這兩個對象再無任何引用，實際上這兩個對象已經不可能在被訪問，但是因爲相互引用，所以計數值不爲0，無法收集他們。
2. 可達性分析算法
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，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沒有任何的引用鏈相連時，證明此對象是不可用的，如圖：
雖然對象object5，object6，object7是相互關聯的，但是他們到GC Roots不可達，所以是可回收的。
可以作爲gc root的有：
1 、 虛擬機棧（棧幀中的本地變量表）中引用的對象。
2、 本地方法棧中JNI（即一般說的native方法）引用的對象。
3、 方法區中的靜態變量和常量引用的對象。
垃圾回收算法
1. 標記-清除（Mark-Sweep）算法
如同其名，它的回收有兩個階段，首先標記出所有的需要回收的對象，在標記完成後統一回收所有被標記的對象。它是一種最基本的回收方法，但他也有不足。一是效率不高，標記和清除的效率都不高，二是容易產生內存碎片（如圖），碎片太多導致無法分配較大的對象時，就會提前觸發另一次垃圾收集動作。後續的方法都是在它的基礎上進行改進。
2. 複製算法
將內存的區域劃分爲相同大小的兩塊，每次只是用一塊，在一塊使用完成後，將其中的存活對象存儲到另一塊中，再把已使用的內存空間全部清理掉，這樣就不用考慮內存碎片化的問題了，只需要移動堆頂的指針就行。但是這樣的缺點就是隻有一般半的內存可用。
複製算法也是新生代使用的回收算法，IBM的一項研究表明，新生代中的對象98%是“朝生夕死”的，也就是存活對象只佔了大概2%。所以沒有必要按照1：1分配空間，而是將內存劃分爲一塊較大的Eden空間和兩塊小的Survivor空間，每次使用Eden和一塊Survivor。回收時，將Eden和Survivor中還存活的對象一次性的複製到另一塊Survivor中，最後清理掉Eden和使用的Survivor。
HotSpot虛擬機默認Eden和Survivot的內存大小比例爲8：1，所以整個新生代中可用的空間容量爲新生代總容量的90%。當然無法保證每次存活的對象只佔不到10%，這時就可以通過分配擔保機制使用老年代來繼續存儲。
3. 標記-整理（Mark-Compact）算法
進入老年代的對象一般都是存活率較高的，假如在一次對象回收的過程中全部的對象都存活，這時如果再用複製算法，那麼需要的空間將是50%，浪費極高。所以老年代使用和標記-清除類似的方式，標記過程一樣，但是後續操作不是直接清理，而是將可回收對象移動到內存的一端，然後清理掉另一端的其他剩餘內存。如圖：
4. 分代收集算法
這算是對GC垃圾收集算法的一個總結，當前虛擬機大都採用分代收集算法（），當前堆中根據對象的存活週期將內存劃分爲了幾塊，一般分爲新生代和老年代。新生代中大量的對象都會死去，所以使用複製算法複製少量的對象；而老年代中對象存活效率高，沒有額外的空間進行分配擔保而且爲了效率，就必須使用標記-整理算法。
垃圾收集器
垃圾收集器的演化歷史：Serial -> Parallel（並行） -> CMS（併發） -> G1
總之，就是爲了減少stop the world的時間甚至是達到併發的效果。
並行：多條垃圾收集線並行工作，但是用戶線程處於等待狀態。
併發：指用戶線程和垃圾回收線程可以同時執行。
像Serial，Parallel這種是使用指針碰撞（即連續的內存地址）分配內存的，而CMS是使用空閒列表（即分散的內存地址）分配內存的。
Serial收集器： 新生代單線程收集器，在他進行回收時，必須暫停其他的工作進程。
Parallel收集器： 用在新生代，是Serial的多線程版本
Serial Old收集器： 老年代單線程
Parallel Old收集器： 老年代多線程
Parallel Scavenge收集器： 新生代吞吐量優先回收器，不需要設置SurvivorRatio，Xmn，晉升老年代大小。都會自動調整。但是無法和CMS匹配使用
CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器：用在老年代，標記-清除方式，希望停頓的時間最短可以用這個
初始標記 -> 併發標記 -> 重新標記 -> 併發清除 四個階段。只有初始標記和重新標記時需要stop the world。所以停止時間最短，但是在程序運行時就一直在標記，所以對CPU很敏感會佔用CPU。另外，CMS是基於標記-清除算法的，所以會生成很多碎片。
G1（Garbage-first）收集器：最新的收集器，未來替代CMS的收集器
G1的優點：
- 支持並行和併發
- 分代收集，G1既可以支持新生代回收也可以支持老年代回收，
- 空間整合，不同於CMS的標記-清除，G1使用的標記-整理算法，所以內存碎片生成的要少。
內存分配與回收策略
虛擬機給每個對象定義了一個對象年齡計數器，在對象在Eden創建並經過第一次Minor GC後仍然存活，並能被Suivivor容納的話，將會被移動到Survivor空間，並對象年齡設置爲1。每經歷過Minor GC，年齡就增加1歲，當到一定程度（默認15歲，可以通過參數-XXMaxTenuringThreshold設置），就將會晉升年老代。
Full GC頻繁原因：
在 CMS 啓動過程中，新生代提升速度過快，老年代收集速度趕不上新生代提升速度
在 CMS 啓動過程中，老年代碎片化嚴重，無法容納新生代提升上來的大對象
如何從新生代進入老年代：
1，大對象直接存入老年代，爲了減少full gc，這個大小值可以設置。
2，長期存活的對象直接存入老年代，例如年齡超過15了，這個年齡值可以設置。
3，動態年齡判定：同等年齡的超過survivor的一半，大於這個年齡的進入老年代。
空間分配擔保：如果老年代最大的連續空間小於新生代的所有的對象之和，那麼擔保失敗，就會啓動一次Full GC。
參考：《深入理解Java虛擬機》