JVM - GC算法

1.GC roots对象

在java中，可作为GC Roots的对象有：

1.虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象；

2.方法区中的类静态属性引用的对象；

3.方法区中常量引用的对象；

4.本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）中引用的对象

不可以被gc

2.gc 算法

1）标记-清除 

缺点:

• 效率问题：标记和清除都需要遍历，效率不高；
• 空间问题：标记清除后会产生大量不连续的内存水平，空间碎片太多会导致大内存对象无法生成而频繁进行 GC 

2）复制算法

原理：将可用内存按容量大小分为大小相等的两块，每次只使用其中一块。当这一块内存使用完毕，就将存活的对象复制到另一块上，然后再把这一块所有的对象一次性清理掉。

先将内存区域分为大小相等的两块，只使用其中一块，并标记可达对象。

复制算法回收后

当一块内存使用完毕以后，将其中的可达对象复制到另一块，然后再一次性清除原理的内存空间。

• 优点：简答高效，内存相对整齐
• 缺点：
  1.将内存分为一半，代价略高。
  2.如果对象存活率高，需要复制的对象比较多，产生效率问题。

优化：
在新生代中，由于大量的对象都是"朝生夕死"，也就是说一次垃圾收集后存活对象较少，因此我们可以把内存划分为三块：Eden、Survior1、Survior2，大小比例为 8:1:1。分配内存时只使用 Eden + Survior1，当这里的内存将满时，JVM 会出发一次 MinorGC，清除掉废弃对象，并将存活对象复制到另一块 Survior2 中。那么接下来就使用 Eden + Survior2 进行内存分配。
通过这种方式只需浪费 10% 的内存空间即可实现复制清除算法，同时避免了内存碎片的问题

3) 标记-整理 

• 原理：标记过程与 "标记 - 清除" 算法相同，但后续不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活对象都向一端移动，然后直接清理掉一端边界外的内存。

回收前

回收后

• 优点：无需复制，保证效率。内存规整。
• 缺点：效率不如复制算法。

4). 分代收集算法

当前商业虚拟机的垃圾收集都采用 "分代收集" 算法，这种相当于结合以上几种算法进行结合。

• 原理：把 Java 堆分为新生代和老年代，根据各个对象的年代采用最合适的收集算法。
  针对新生代的对象，采取灵活比例的复制算法，只需要复制少量存活对象就可以完成收集。
  针对老年代的对象，因为这些对象存活率高，没有额外空间进行分配担保，必须使用 标记 - 清除 或 标记 - 整理 算法。