最近在看<<深入理解java虛擬機>>這本書,對垃圾收集算法這部分內容做個筆記整理下。
java的運行時數據區如下，其實就是堆，棧，方法區，其中棧又分爲虛擬機棧，本地方法棧，程序計數器，並且棧是屬於線程私有，堆跟方法區是線程共享的。
幾乎所有的對象都是存放在堆中的，所以java堆是垃圾收集器管理的主要區域。
可達性分析算法
通過一些GC Roots作爲起點，當一些對象沒有任何引用鏈能夠到達時，則證明該節點是不可用，是需要回收的，也就是通過GC Roots無法到達的對象就是可回收對象。
如何進行垃圾回收
找到了需要回收的對象之後，接下來就是要進行垃圾回收，那麼垃圾收集有哪些算法呢
1.標記-清除算法
分爲兩步走，首先把內存中的對象進行標記，然後把可回收的單獨拿走，這樣的缺點是會產生大量的內存碎片，下次如果有有大對象創建的時候就會發現內存不夠，又觸發一次垃圾回收，但是實際上內存是夠的，只是不能連續使用，因爲我們申請內存空間的時候是需要連續的一片。
2.複製算法
將可用內存按容量劃分爲大小相等的兩塊，每次只使用其中的一塊。當這一塊的內存用完了，就將還存活着的對象複製到另外一塊上面，然後清除掉使用過的這一半。但是代價就是內存利用率太低。
3.標記-整理算法
標記過程仍然與標記 — 清除算法一樣，然後讓所有存活的對象都向一端移動，再清理掉端邊界以外的內存區域。
標記整理算法在標記-清除算法上做了升級，解決了內存碎片的問題，也規避了複製算法只能利用一半內存區域的弊端，但它對內存變動更頻繁，需要整理所有存活對象的引用地址，在效率上比複製算法要差很多。
4.分代收集算法
分代收集算法，是融合上述3種基礎的算法思想，而產生的針對不同情況所採用不同算法的一套組合。根據對象存活週期的不同將內存劃分爲幾塊。一般是把 Java 堆分爲新生代和老年代，這樣就可以根據各個年代的特點採用最適當的收集算法。在新生代中，每次垃圾收集時都發現有大批對象是待回收的，只有少量存活，那就選用複製算法，只需要付出少量存活對象的複製成本就可以完成收集。而老年代中因爲對象存活率高，就使用標記-清除或標記-整理算法來進行回收。
java堆的劃分
java堆分爲2個區域，新生代和老年代，比例爲1:2，而新生代又分爲Eden區和Survivor區，Survivor 區又分爲from區和to區，有些也稱爲s0，s1區，新生代的各區比例如下：8:1:1
對象在Eden區進行創建，當 Eden 區沒有足夠空間進行分配時，虛擬機會發起一次 Minor GC。通過 Minor GC 之後，Eden 會被清空，Eden 區中絕大部分對象會被回收，而那些無需回收的存活對象，將會進到 Survivor 的 From 區（若 From 區不夠，則直接進入 Old 區）。然後到下一次 Minor GC的時候，又會把Eden區存活的對象和from區存活的對象複製到to區，然後清理掉Eden區跟from區，這樣不斷來回複製，經歷15次 Minor GC 還能在新生代中存活的對象，纔會被送到老年代。爲什麼是15次呢，因爲對象頭有一個地方是標記對象的年齡的，用2進制來表示，初始化是0000，一次之後就是0001，最後一次是1111，恰好可以標記15次。
老年代佔據着2/3的堆內存空間，只有在 Major GC 的時候纔會進行清理，每次 GC 都會觸發“Stop-The-World”。內存越大，STW 的時間也越長，所以內存也不僅僅是越大就越好。由於老年代的對象存活較高，所以老年代使用標記 - 整理算法。