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垃圾回收原理和算法

??Java引入了垃圾回收机制，令C++程序员最头疼的内存管理问题迎刃而解。Java程序员可以将更多的精力放到业务逻辑上面，而不是内存管量上面，大大的提高了开发效率。这是因为Java有自动的垃圾回收机制。

内存管理

Java 的内存管理很大程度指的就是对象的管理，其中包括对象空间的分配和释放。
对象空间的分配：使用new送键字创建对象即可。
以象空间的释放：将对象赋值null即可。垃圾回收器将负责回收所有“不可达”对象的内存空间。

垃圾回收过程

任何一种垃圾回收算法一般要做两件基本事情。

1、发现无用的对象。
2、回收无用对象占用的内存空间。

??垃圾回收机制保证可以将“无用的对象”进行回收。无用的对象指的就是没有任何变量引用该对象。Java的垃圾回收器通过相关算法发现无用对象，并进行清除和整理。

垃圾回收的相关算法

1、引用计数法：
??堆中每个对象都有一个引用计数。被引用一次，计数加1,被引用变量值变为null，则计数减1,直到计数为0,则表示变成无用对象。优点是算法简单，缺点是“循环引用的无用的对象“无法识别。
循环引用示例

public class Student{
    String name;
    Student friend;
    
    public static void main(String[] args){
        Student s1 = new Student();
        Student s2 = new Student();
        
        s1.friend = s2;
        s2.friend = s1;
        
        s1 = null;
        s2 = null;
    }
}

??s1和s2相互引用对方，导致它们引用计数不为0,但是实际已是无用对象，但是无法被识别。
2、引用可达法
??程序把所有的引用关系看作一张图，从一个节点GC ROOT 开始，寻找对应的引用节点，找到这个节点以后，继续寻找这个节点的引用节点，当所有的引用节点寻找完毕之后，剩余的节点则被认为是没有被引用到的节点，即无用的节点。

通用的分代垃圾回收机制

分代垃圾回收机制，是基于这样一个事实：不同的对象的生命周斯是不一样的。因此，不同生命周期的对象可以采取不同的回收算法，可便提高回收效率。我们将对象分为三种状态：年轻代、年老代、持久代。JVM将堆内存划分为 (Eden 、Survivor) (年轻代) 和 (Tenured/Old) (年老代) 空间。

年轻态

所有新生成的对象首先都是放在Eden区，年轻代的目标就是尽可能的快速的收集掉那些生命周期短的以象，对应的是Minor GC，每次Minor GC 会清理年轻代的内存，算法采用效率较高的复制算法，频繁的操作，但是会浪费内存空间。当“年轻代“区域存放满对象后，就将对象存放到年老代区域。

年老代

在年轻代中经厉了15次垃圾回收后，仍然存活的对象，就会被放到年老代中，因些，可以认为年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象。年老代对象越来越多，我们就就要启动 Major GC 和 Full GC (全量回收)，来一次大扫除，全面清理年轻代区域和年老代区域。

持久代

持久代用来存放态文件，如Java类，方法等，持久代对垃圾回收机制没有显著影响。还有就是持久代的对象存放在方法区里面。

Minor GC

用于清理年轻年区域，Eden区满了就会触发一次 Minor GC，清理无用对象，将有用对象复制到 Survivor1，Survivor2 区，这两个区域，大小空间也相同，同一时刻只有一个在用，一个为空。

Major GC

用于清理老年代区域。

Full GC

用于清理年轻代、年老代。成本软高，会对系统性能产生影响。

垃圾回收过程

1、新创建一个对，绝大多数都会存储在Eden里面。
2、当Eden满了之后，不能再创建新的对象了，则触发垃圾回收机制 GC ，将无用的对象清理掉，有用的对象复制到Survivor中，比如：S1中，同时清理Eden区。
3、当Eden区再次满了以后，会将S1中不能被清空的对象存放到另外一个Survivor中，比如：S2,同时将Eden区中的不能清空的对象，也复制到S2中，保证Eden和S1,均被清空。
4、重复多次（默认15次）以后Survivor中没有被清理的对象，则会被复制到老年代Old区中。
5、当Old区满了，则会触发一个一次完整地垃圾回收（Full GC）。

JVM 调优和Full GC

在对JVM 调优的过程中，很大一部分工作就是对于 Full GC 的调节。因为Full GC 运行的时候，非常的影响性能，所以我们尽可能的不用调用到这个Full GC。

下面的原因可能导致Full GC:

1、年老代（Tenured）被写满。
2、持久代（perm）被写满。
3、System.gc() 被调用了。
4、上一次GC之后Heap的各域分配策略动态变化。

14、Java垃圾回收机制

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原文地址：https://www.cnblogs.com/xdtg/p/12359758.html