JAVA垃圾收集机制

一。哪些内存需要回收：

       java使用的不是引用计数法。
如果两个对象互相引用，引用计数不为0，那么就无法回收这些对象。
java使用的是:可达性分析（Reachability Analysis）,这个算法的思想是通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起点，从这些起点开始往下搜索，搜索走过的路径称为引用链，当一个对象到GC
Roots没有任何的引用链，相连接时，则证明这个对象是不可引用的。



 
可以作为GC ROOT的对象可以包括以下几种：
1.虚拟机栈中引用的对象
2.方法区中类静态属性引用的变量
3.本地方法区中常量引用的变量
4.本地方法栈中JNI（及一般说的Native方法）引用的对象。

二、被标记需要清除对象的自我救赎

       上一章讲了java垃圾收集机制是基于 GcROOT可达性分析，那么这章要说的是，即使没有通过可达性分析的对象，也并非是“非死不可”。
第一轮筛选：如果对象在可达性分析中没有于GcROOT链相连，那么就需要进行第二轮筛选
第二轮筛选：对象有没有覆盖（override）过 finalize()函数，对象是否还没运行过finalize（）函数。如果这连个条件都满足，
那么对象就会判断为有必要执行finalize()函数，并把这个对象放入到一个叫做F-Queue的队列中，
稍后GC会对这个队列中的对象进行第二次扫描，执行每个对象的finalize()函数，那么如果对象要在这里拯救自己——只要在finalize（）函数中让自己重新与GcROOT的任何一个对象建立连接即可。
譬如把自己（this关键字）赋值给某个类变量或者对象的成员变量，那么在这第二次筛选中就会将这个对象移出出“即将回收”的集合。



如下代码：

package test;

public class FinalizeEscapeGC {
public static FinalizeEscapeGC SAVE_HOOK = null;

public void isAlive(){
System.out.println("the object is alive");
}

protected void finalize() throws Throwable {
super.finalize();
System.out.println("finalize method is excuted");
FinalizeEscapeGC.SAVE_HOOK = this;
}

public static void main(String[] args) {
SAVE_HOOK = new FinalizeEscapeGC();
SAVE_HOOK = null;
System.gc();
try {
//因为finalize方法的优先级很低，所以等待0.5秒以等待它
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if(SAVE_HOOK != null){
SAVE_HOOK.isAlive();
} else {
System.out.println("no , I am dead");
}
}
}

最后运行的结果是：
finalize method is excuted
the object is alive
可以看到最后这个对象自我拯救成功。

三、垃圾收集的算法

       上一章我们讲了一个对象要确认被垃圾回收，需要经过两次筛选 1：GCROOT可达性分析，2：对象是否在finalize（）方法中自我拯救。那么这一章将具体介绍一下垃圾收集的算法
1.标记-清除 算法
①标记出所有需要回收的对象。
②标记完成后，统一回收所有被标记的对象。
缺点是：①：标记和收集的两个过程效率都不高。②：标记清除后会产生大量的不连续的内存空间，空间碎片多了以后就无法分配大块的内存空间给大的对象使用。
标记清除算法：



2.复制算法：
将内存分为大小相同的两部分，只在其中的一部分内分配内存，当这一部分内存用完需要垃圾回收的时候，就将这部分内存中还存活的对象复制到另一部分内存中。然后再将使用过的这部分内存一次性清空。就是对整个半区进行回收。
内存回收前：



内存回收后：



那么这种复制算法的好处就是 高效，也不用考虑内存碎片等复杂的问题。
缺点就是每次只能使用一半的内存，未免太浪费了。好消息是，对于新生代的对象来说大部分都是很快就死去了，所以剩下存活的对象寥寥无几，所以我们没有必要按1:1的比例来分，HotSpot虚拟机的默认分配比例是8:1
3.标记——整理算法：
我们上面介绍的 复制算法 在对象存活率较高的情况下就要进行较多此的垃圾回收，显然不适合，那么对于对象存活率较高的情况 我们可以使用另外一种算法：
标记——整理算法。其中标记过程和我们介绍的第一个“标记——清除”算法一样。但是后续步奏不是直接对对象进行回收，而是让所有存活的对象都向其中的一端移动，然后直接清除掉端边界外的内存。



那么介绍完上面这些收集算法之后，我们要知道它们在java虚拟机中使用的地方是不一样的。
java一般将内存分为 新生代 和 老年代
新生代对象的存活率低，可以使用 复制算法 回收内存
而老年代的对象存活率高，可以使用 标记——整理 算法来回收内存
 
参考书本：《深入理解Java虚拟机 JVM高级特性与最佳实践》更详细内容，请参考书本