垃圾回收机制(Garbage Collection,GC)

对于任何一门语言而言，在运行过程中都会创建许多对象，继而需要为这些对象分配内存地址，当这些对象不需要使用的时候，需要释放其占用的内存地址，以供新的对象使用。关于对象内存释放的这一机制就叫做垃圾回收机制（GC）。
Java中垃圾回收是自动化的，但其可控性差，内存容易溢出。内存溢出是因为JVM内存分配的对象过多，这些对象所需内存超出了JVM内存大小。虽然Java中是自动的。但是程序员仍可调用System.gc( )来进行手动回收，调用此方法会尝试释放被丢弃的对象占用的内存，但结果无法保证，因此附带一个免责声明。下面我们将从如何确定需要被回收的对象、什么时候回收、怎样进行回收这三个方面进行分析。

确定回收对象：
确定回收对象有两个算法：引用计数法与可达性分析法。【引用计数法】系统会为对象添加一个计数器，当有新的引用时加1，引用失效时减1。但是此方法无法解决两个对象循环引用的问题。【可达性分析法】通过对象的引用链来判断该对象是否需要被回收，通过一系列的GC Roots的对象作为起始点，从这些根节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链（Reference Chain），当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的，就需要回收此对象。

回收时间：
CPU空闲时进行回收、堆内存满了后进行回收、调用System.gc()回收。

回收方法：
【标记-清除算法】首先标记需要回收的对象，然后进行回收；缺点：回收速度慢，回收之后产后生大量不连续的内存碎片，后期运行过程中需要分配较大对象时无法找到足够的连续内存而造成内存空间浪费。

**【复制算法】**将内存空间等分为两份，每次只使用其中一份，当满了之后将还有效的对象复制到另一份内存中，，然后把原来的空间进行清除，不会产生内存碎片，但是可用内存空间减半。

**【标记-整理算法】**不仅对需要回收的对象进行整理，还对有效对象进行整理，不会产生内存碎片。

【分代收集算法】是一种比较智能的算法，也是现在JVM使用最多的一种算法，其实不是一个新的算法，而是在具体的场景自动选择以上三种算法进行垃圾对象回收。

**新生代：**目的是回收那些生命周期短的对象，主要存放新产生的对象。新生代按照8:1:1分为eden区、survivor0、survivor1，大部分对象在eden区中生成，当eden满时，将存活的对象复制到survivor0，然后清空eden，当eden、survivor0都满了时，将这两个区中存活的对象复制到survivor1，然后清空eden、survivor0，当着三个区都满了时则把存货对象复制到老年代，如果老年代也满了则触发FullGC。新生代的全回收叫MinorGC，MinorGC发生频率比较高，不一定等到新生代满了时才进行。

**老年代：**存放对象生命周期较长，且内存大概是新生代的两倍，老年代存活对象生命周期长，因此MajorGC发生频率较低。

**永久代：**主要存放静态文件，如Java类，方法等。永久带对垃圾回收基本没有影响，当应用动态生成或者调用一些类的时候，例如反射、动态代理CGLib等bytecode框架时需要永久带来保存新生成的类。

总结：
【1】在新生代中，每次垃圾收集时都有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法。只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。
【2】老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对他进行分配担保，就必须用标记-清除或者标记-整理。
由于永久代经常会内存不够用或者发生内存泄露，JDK1.8开始废弃了永久代，取而代之的是元空间（直接存在内存中可自定义大小）,主要存放类的元数据。