1.Java垃圾回收机制

对象被判断为垃圾的标准：没有被其他对象引用

2.判断对象是否可被回收（1）引用计数算法判断对象的引用数量通过判断对象的引用数量来决定对象是否可以被回收每个对象实例都有一个引用计数器，被引用则+1，完成引用则-1任何引用计数为0的对象实例可以被当作垃圾回收

优点：执行效率高，程序执行受影响较小

缺点：无法检测出循环引用的情况，导致内存泄露

（2）可达性分析算法（引自离线数学的图论）

通过判断对象的引用链是否可达来决定对象是否可以被回收

可不可达判断：如果从一个对象没有到达根对象的路径，或者说从根对象开始无法引用到该对象，该对象就是不可达的，具体看下图。

什么可以作为GC Root的对象？虚拟机栈中引用的对象（栈帧中的本地变量表）方法区中的常量引用的对象方法区中的类静态属性引用的对象本地方法中JNI（Native方法）的引用对象活跃线程的引用对象3.垃圾回收算法（1）标记-清除算法标记：从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记（可达性算法）清除：对堆内存从头到尾进行线性遍历，回收不可达对象内存

缺点：碎片化

可以从上图看出，空白的就是被回收的，会产生碎片

（2）复制算法

分为对象面和空闲面

原理：对象在对象面上创建，存活的对象被从对象面复制到空闲面，将对象面所有对象内存清除

解决碎片化问题

顺序分配内存，简单高效

适用于对象存活率低的场景

（3）标记-整理算法

在标记清除算法的基础上，解决了内存碎片化问题

标记：从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记（可达性算法）清除：移动所有存活的对象，且按照内存地址次序依次排列，然后将末端内存地址以后的内存全部回收好处：避免内存的不连续性不用设置两块内存互换适用于存活率高的场景

（4）分代收集算法垃圾回收算法的组合拳按照对象生命周期的不同划分区域以采用不同的垃圾回收算法

目的：提高jvm执行效率

jdk6，jdk7

jdk8及其以后的版本，永久代被去掉了

GC的分类Minor GC（新生代GC）Full GC（老年代GC）

image.jpeg

1）年轻代

尽可能快速地收集掉那些生命周期短的对象

Eden区两个Survivor区

年轻代垃圾回收的过程演示

存活对象被复制到S0，年龄+1，Eden区清空，如下图

如果Eden区又有对象，则把所有东西复制到S1，年龄+1，其他区东西清除，S1变为from区，S0变为to区

对象如何晋升到老年代经历一定Minor次数依然存活的对象Survivor区中存放不下的对象新生成的大对象（-XX:+PretenuerSizeThreshold）常用的调优参数-XX:SurvivorRatio:Eden和Survivor的比值，默认8:1-XX:NewRatio:老年代和年轻代内存大小的比例-XX:MaxTenuringThreshold:对象从年轻代晋升到老生代经过GC次数的最大阈值2）老年代

存放生命周期较长的对象

常用的算法：

标记-清理算法标记-整理算法触发Full GC的条件老年代空间不足永久代空间不足CMS GC时出现promotion failed，concurrent mode failureMinor GC晋升到老年代的平均大小大于老年代的剩余空间调用System.gc()使用RMI来进行RPC或管理的JDK应用，每小时执行1次Full GC4.垃圾收集器Stop-the-WorldJVM由于要执行GC而停止了应用程序的执行任何一种GC算法中都会发生多数GC优化通过减少Stop-the-World发生的时间来提高程序性能Safepoint（安全点）分析过程中对象引用关系不会发生变化的点产生Safepoint的地方：方法调用；循环判断；异常跳转等安全点数量得适中jVM的运行模式Server（启动慢，但运行快，采用重量级虚拟机）Client（启动快，采用轻量级虚拟机）垃圾收集器之间的联系

（1）年轻代常见垃圾收集器1）Serial收集器（-XX:+UseSerialGC,复制算法）

JAVA虚拟机中最基本，历史最悠久的收集器，在jdk1.3.1之前是年轻代收集器的唯一选择。

单线程收集，指的是进行垃圾收集时，必须暂停所有工作线程简单高效，Client模式下默认的年轻代收集器2）ParNew收集器（-XX:+UseParNewGC,复制算法）多线程收集，其余的行为、特点和Serial收集器一样单核执行效率不如Serial，在多核下执行才有优势3）Parallel Scavenge收集器（-XX:+UseParallelGC,复制算法）

吞吐量=运行用户代码时间/（运行用户代码时间+垃圾收集时间）

比起关注用户线程停顿时间，更关注系统的吞吐量（适用在后台运算，不需要太多交互的情况）在多核下执行才有优势，Server模式下默认的年轻代收集器（2）老年代常见垃圾收集器1）Serial Old收集器（-XX:+UseSerialOldGC,标记-整理算法）单线程收集，指的是进行垃圾收集时，必须暂停所有工作线程简单高效，Client模式下默认的年轻代收集器2）Parallel Old收集器（-XX:+UseParallelOldGC,标记-整理算法）多线程，吞吐量优先3）CMS收集器（-XX:+UseConcMarkSweepGC,标记-清除算法）初始标记：stop-the-world并发标记：并发追溯标记，程序不会停顿预清理：查找执行并发标记阶段从年轻代晋升到老年代的对象重新标记：暂停虚拟机，扫描CMS堆中的剩余对象并发清理：清理垃圾对象，程序不会停顿并发重置：重置CMS收集器的数据结构4）G1（Garbage First）收集器（-XX:+UseG1GC，复制+标记-整理算法）将整个Java堆内存划分成多个大小相等的Region年轻代和老年代不再物理隔离特点并发和并行分代收集空间整合可预测的停顿5.面试题Object的finalize()方法的作用是否与C++的析构函数作用相同与C++的析构函数不同，析构函数调用确定，而它的是不确定的将未被引用的对象放置于F-Queue队列（当垃圾回收器宣布一个对象死亡，至少需要经过两个阶段，1.当对象进行可达性分析时发现没有和GC ROOTS相连接就会被第一次标记；2.判断对象是否覆盖finalize()，如果覆盖，并且未被引用过这个方法的对象就会被放在F-Queue中，最后由JVM执行该方法）方法执行随时可能会被终（优先级低）强引用（Strong Reference）最普遍的引用：Object object = new Object()抛出OutOfMemoryError终止程序也不会回收具有强引用的对象通过将对象设置为null来弱化引用，使其被回收软引用（Soft Reference）对象处在有用但非必须的状态只有当内存空间不足时，GC会回收该引用对象的内存可以用来实现高速缓存弱引用（weak Reference）非必须的对象，比软引用更弱一些GC时会被回收被回收的概率也不大，因为GC线程优先级比较低适用于引用偶尔被使用且不影响垃圾收集的对象虚引用（PhantomReference）不会决定对象的生命周期任何时候都可能被垃圾收集器回收跟踪对象被垃圾收集器回收的活动，起哨兵作用必须和引用队列ReferenceQueue联合使用

String str = new Sring("abc"); // 强引用SoftReference<String> sr = new SoftReference<String>(str); // 软引用WeakReference<String> sr = new WeakReference<String>(str); // 弱引用ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();PhantomReference ref = new PhantomReference(str,queue); // 虚引用

引用级别：强引用>软引用>弱引用>虚引用

类层次结构

引用队列（ReferenceQueue）无实际存储结构，存储逻辑依赖于内部节点之间的关系来表达存储关联的且被GC的软引用，弱引用以及虚引用