GC 一篇文章彻底了解Java垃圾收集机制 _Java

垃圾收集（Garbage Collection ,GC），是一个长久以来就被思考的问题，当考虑GC的时候，我们必须思考3件事情：

哪些内存需要回收？
什么时候回收？
如何回收？

那么在JAVA中，我们要怎么来考虑GC呢？首先回想以下内存区域的划分，其中程序计数器、本地方法栈、虚拟机栈三个区域随线程而生，随线程释放，栈中的栈帧随着方法的进入和退出执行着出栈和入栈的操作，每一个栈帧分配多少内存基本是在类结构确定时就已经固定的（可能会进行一些优化，但是大体上已知），因此这几个区域就不需要考虑回收的问题，因为方法结束或者线程结束时，内存自然都被回收。不需要额外的GC算法等。
然而Java堆和方法区则不一样，一个接口所对应的多个实现类所需要的内存可能不一样，一个方法中的多个分支所需要的内存也可能不一样，我们只有在程序处于运行期间才能知道程序需要创建那些对象，这部分的内存的分配和回收是动态的，因此，垃圾收集器关注的是这方面的内存。
一. 如何确定对象可以回收1.引用计数算法
最容易想到与理解的算法，即对于每一个对象，每当该对象被引用时，计数器值就+1，引用失效时，计数器就-1 。因此，当对象的引用计数为0时，即为不可再被使用的。该算法也在一些领域被使用来进行内存管理，但是JAVA虚拟机中并没有选用该算法。主要是因为不能很好的解决循环引用的问题。
举个简单的例子来说明循环引用：
class Container{ public Object obj ;
}public class ReferTest { public static void main(String[] args){
Container c1 =new Container();
Container c2 =new Container();
c1.obj = c2 ;
c2.obj = c1 ;
c1 = null ;
c2 = null ; //此时c1 c1会被判定为死亡对象么？ }
}
事实上会被判定为死亡对象，因为JAVA虚拟机不是采用引用计数来进行判断的，因此如果发生垃圾回收，c1，c2 都会被回收内存。
2.可达性分析
Java、C#的主流实现都是采用该种方式，来判断对象是否存活。
这个算法的基本思路就是一系列“GC Roots”作为起始点，从这些节点向下搜索，搜索到的所有引用链中的对象都是可达的，其余的对象都是不可达的，如上例，即使c1,c2互相引用，但是c1,c2都不属于GC Roots对象，因此都不可达。
Java中，以下几种对象可以作为GC Roots：

虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象。
本地方法栈JNI方法引用的对象。
方法区类的静态属性引用的对象。
方法区常量引用的对象。

3.引用的分类
了解了GC Roots之后，我们可能会希望存在这么一种对象，内存够的时候不进行回收，当需要内存时再将其回收。JDK 1.2 中对引用进行了扩充。将引用分为了4种，从强到弱依次为;
强引用（Strong Reference）
我们一般情况下使用的都是强引用，如Object o = new Object()，之类的代码。只要强引用还在，垃圾收集器就永远不会回收被引用的对象。
软引用（Soft Reference）
SoftReference类来实现，用来描述一些还有用但是不必须的对象，在系统如果不回收就会发生OOM时才会对软引用进行内存回收。
弱引用（Weak Reference）
WeakReference类来实现，描述非必需的对象，强度弱，只能活到下一次发生垃圾回收前，无论那时内存是否短缺，都会对软引用对象进行内存回收
虚引用（Phantom Reference）
PhantomReference类实现，不会对生存时间发生任何影响，唯一目的时能在这个对象被收集器回收时得到一个通知。
4.其他
及其不建议使用finalize()方法,虽然可以在回收时被调用，但是finalize()方法的执行代价高昂，不确定性大，无法保证各个对象的调用顺序。使用finalize()能做的工作，使用try()finally()或其他方式可以执行的更好。大家可以忘记JAVA中有这个方法的存在。本身就是在JAVA刚诞生时向C/C++程序员做的妥协，但是未得到优化。
方法区（永久代）进行GC的效率极低，花费较大，但是在大量使用反射、动态代理等场景都需要虚拟机具备类卸载的功能，以保证永生代的空间。
二.垃圾收集算法1.标记清除算法（Mark-Sweep）
【GC 一篇文章彻底了解Java垃圾收集机制】算法分为两个阶段，标记与清除。
标记阶段：标记出所有需要回收的对象。回收阶段：将所有标记区域回收。由于该算法不对空间进行整理，因此会产生大量的内存碎片，内存空间碎片过多会导致在分配较大的对象时，因为没有连续的内存而不得不提前触发一个GC 。另外，标记与清除的过程效率都不高。这也是最基础的GC算法。