垃圾回收机制

对象称为垃圾的判断依据

在堆空间和元空间中，GC这条守护线程会对这些空间开展垃圾回收工作，那么GC如何判断这些空间的对象是否是垃圾，有两种算法：

• 引用计数法

对象被引用，则计数器+1，如果计数器是0，那么对象将被判定为垃圾，于是被回收。但是这种算法没有解决循环依赖的对象，因此JVM目前主流的厂商没有采用这种算法。

• 可达性分析算法 GC Roots根
  • gc roots根节点：在对象的引用中，会有那么几种对象的变量：来自线程栈中局部变量表中的变量，静态变量，本地方法栈中的变量，这些变量被称为gc roots根节点
  • 判断依据：gc在扫描堆空间中某个节点时，向上遍历，看能不能遍历到gc roots根节点，如果不能，则意味这个对象是垃圾。

对象中的finalize方法

Object类中有一个finalize方法，也就是说任何对象都有一个finalize方法，这个方法是对象被回收前的最后一个救命稻草。

• GC在垃圾对象回收前，先标记对象，被标记的对象的finalize方法被调用
• 调用finalize方法如果对象被引用，那么第二次标记该对象，被标记的对象将被移除即将被回收的集合，继续存活。
• 调用finalize方法如果对象没有被引用，那么将会被回收
• 注意，finalize方法只会被调用一次

对象的逃逸分析

在jdk1.7之前，对象的创建都是在堆上完成的，但是会有个问题，方法中的未被外部访问的对象。

这种对象没有被外部访问，且在堆空间上频繁创建，当方法结束，需要被gc，浪费了性能。

所以在1.7之后，就会进行一次逃逸分析（默认开启），于是这样的对象就直接在栈上创建，随方法的出栈而被销毁，不需要进行GC，减轻了垃圾回收的压力。

在栈上分配内存的时候：会把聚合量替换成标量，减少栈空间的开销，也为了防止栈上没有足够连续空间来创建对象。

• 标量：java中的基本数据类型（不可再分）
• 聚合量：引用数据类型。

垃圾回收算法

标记清除算法、复制算法、标记整理算法

标记清除算法

复制算法

注：元空间中新生代的幸存者s0、s1区就是使用的复制算法

标记整理算法

标记存活对象，让所有存活对象向一端移动，再清除其后所有可回收内存。

分代收集算法

• 堆空间被分成了新生代（1/3）和老年代（2/3），新生代中被分成了eden（伊甸园区）（8/10）、survivor1（1/10）、survivor2（1/10）
• 对象的创建在eden，如果放不下则触发minor gc（轻gc）
• 对象经过一次minor gc后，存活的对象会被放到survivor区，并且年龄+1
• survivor区执行复制算法，当对象年龄达到15，进入到老年代。
• 如果老年代放满，就会触发full gc（重 gc）

在进行minor gc时，什么样的对象会进入老年代：

• 对象的年龄达到15岁
• survivor区放不下，survivor中的所有幸存对象全部进入老年代。

对象进入到老年代的条件

• 大对象直接进入到老年代（减少大对象在s区来回复制的开销）：大对象可以通过参数设置大小，多大的对象被认为是大对象。

  -XX:PretenureSizeThreshold

• 当对象的年龄到达15岁时进入老年代，这个年龄可以通过参数设置

  -XX:MaxTenuringThreshold

• 根据对象动态年龄判断，如果s区中的对象总和超过了s区中的50%，那么下一次做复制的时候，把年龄大于等于这次最大年龄的对象都一次性全部放入老年代。

• 老年代空间分配担保机制：在minor gc时，检查老年代剩余可用空间是否大于年轻代里现有的所有对象（包含垃圾）。如果大于等于，则做minor gc。如果小于，看是否配置了担保参数的配置：-XX: -HandlePromotionFailure，如果配置了，那么判断老年代剩余的空间是否小于历史每次minor gc后进入老年代的对象的平均大小。如果是，则直接full gc，减少一次minor gc。如果不是，执行minor gc。如果没有担保机制，直接full gc。