java垃圾收集器及原理

很多面试题一问垃圾回收器就会套用三个问题：“哪些内存需要回收？”“什么时候回收？”及“如何回收？”。那么理解垃圾回收器及原理，解答这三个问题是不必可少的了。

不过首先，Java内存的动态分配和垃圾回收已经是自动化的了，平时编写代码的过程中根本就感觉不到它的存在，为什么还要去理解垃圾回收器呢？因为代码中的很多问题，比如内存溢出，内存泄漏等，垃圾回收赶不上内存的使用速率的时候，就需要去考虑垃圾回收器了。

垃圾回收器主要工作区域是堆和方法区

Java运行时内存区域的虚拟机栈和本地方法区，程序计数器跟线程相关，随线程生死。所以，该区域不是GC工作的主要区域。GC工作的主要区域是存放对象的堆和和存放类信息的方法区。

哪些内存需要回收？

内存的回收主要是回收不再使用的对象。那么如何判断哪些对象不再使用呢？

GC使用的是可达性分析算法，很多人熟悉引用计数算法，但这个不是GC使用的，因为它存在相互引用无法被回收的问题。

可达性算法：从一个叫做“GC Roots”的对象开始往下搜索，如果有对象没有到CG Roots的链路，就说明这个对象是不可用的，是垃圾回收器需要回收的对象。

对象的标记
不可达对象的两次标记过程，之后才会被回收，可以在第一次标记后通过重构的finalize()复活。不推荐使用。

什么时候回收？

1. GC堆中新生代空间不足以存放一个对象时，将发生内存回收
2. 经常性的大对象出现，会导致内存还有不少空间时，就触发垃圾回收来确保内存中有连续空间来存放大对象

如何回收？

标记清除算法
问题：1、效率问题。2、空间问题，产生大量不连续的内存片段，对于大对象不好存放。

标记整理算法
将存活的对象移动到内存的一端，然后清除掉其他内存。

复制算法
将内存分为两块，一次就用一块。每次回收将存活的对象复制到另一半内存中，再清空上次使用的内存。
问题：内存可使用空间为原来的一半。

分代收集算法
当前商业虚拟机的垃圾回收都采用“分代收集”算法，将对象存活周期不同在内存中分为几块。一般是把Java堆分为新生代和老生代。一般新生代中对象死亡概率大，所以使用复制算法，提高回收效率，而且复制成本低。而老年代因为对象存活几率大，所以使用“标记-清理”或者“标记-整理”算法回收。

内存空间

• 新对象一般被放在新生代，除非特别大的对象会被放到老年代。
• 每发生一次垃圾回收，没有被回收的新生代对象将进入survivor区域，同时该对象的age属性值为1。该对象每熬过一次GC，age就加1，默认age等于15时，该对象就进入老年代。如果Survivor空间中，相同年龄的对象大小的总和大于Survivor空间的一半，年龄大于等于该年龄的对象就可以直接进入老年代。