GC常见垃圾回收算法，JVM分代模型

如何判断是垃圾？引用计数器和Root可达性算法

如何进行清除？标记清除、复制、标记整理

堆分代模型？Eden，Surevivor，Tenuring

一个对象从创建到消亡的过程？

对象什么时候进入老年代？

一、GC（Garbage Collector）

GC tuning：GC调优

tuning：调整，调优

reference：引用

1、Garbage，什么是垃圾？

没有引用指向的任何对象，都是Garbage

2、判断什么是垃圾的两种算法（也就是怎么找到垃圾）：

（1）reference count（引用计数器）：

有一个对象引用该变量，在对象头+1，有多个就加多个，没引用了就-1，减到0，说明没有引用了，判定为垃圾；

reference  count不能解决的问题是循环引用问题，比如对象A引用对象B，对象B引用对象C，对象C又引用对象A；

相互引用的时候没有任何第三方对象引用这两个对象，不能判断为垃圾，不会被回收，实际上是需要被回收的：

（2）root searching（可达性算法）：

在编程过程中哪些对象或者变量会被定义成root？

JVM Stack：虚拟机栈里面的线程栈里面的变量；

Native Stack：c/c++实现的那些native方法里面使用到的变量，会被定义为root对象

静态变量：static修饰的对象

常量池里面的对象：比如Class对象

一般是一个程序启动后马上要用到的对象；

3、找到垃圾之后，如何进行清除？

三种算法：（优缺点是指这种算法的优缺点）

（1）Mark Sweep：标记清除，

特点：

• 从Root对象开始，遍历两次，一次进行标记，一次进行清除；
• 算法简单；执行效率不稳定，垃圾较多，而存活对象少的时候，效率低，内存空间碎片化会更严重；

（2）为解决Mark Sweep算法的缺陷，提出：Semispace Copying：拷贝（半区复制算法）

实现：

• 将内存一份为二，从Root对象开始，将有用的对象移动（复制）到一边，移动完成后清除另一边需要被回收的内存；当垃圾较多，存活对象较少时，只需要将存活对象移动到一块很小的区域，就能进行垃圾清除，效率高，同时也能解决内存空间碎片化的问题；
• 只扫描一次，但移动复制对象，需要调整对象的引用，会产生对象引用指针移动的开销，同时将内存一分为二，也会造成内存减半的后果，空间浪费；
• 如果存活对象比较多的情况下不适合；
• 如果存活对象比较多，内存又减半会导致内存不足，需要老年代进行分配担保（当Eden进行回收后往Surivor区进行复制，Surivor区发现内存不足，对象直接进入老年代）

（3）Mark Compact：标记整理

实现及特点：

• 扫描2次，从Root开始将有用的对象压缩到内存的头部，如果前面有垃圾进行填充
• 需要移动对象，效率偏低；
• 不会产生内存碎片，更方便对象分配，不会产生内存减半；

总结：标记清除和标记整理的算法

• 是否移动对象：移动则回收的时候更复杂，不移动则内存再分配时会更复杂
• 是否停顿（或者说停顿时间更短）：移动的时候停顿时间更长，不移动的时候停顿时间短，甚至可以不停顿；
• 吞吐量：从吞吐量的角度考虑，移动对象吞吐量会更高；
• 也就是说，根据业务，如果在意用户体验，不要停顿太长时间的情况下，考虑使用不移动对象的垃圾回收算法，也就是标记-清除
• 如果对吞吐量要求高的场景，使用移动对象的垃圾回收算法，也就是复制或者标记整理的垃圾回收算法会更划算；

二、JVM内存分代模型

1、堆内存的逻辑分区

G1是逻辑分代，但物理内存不分代，除此之外，都是逻辑分代，物理内存也分代

Eden区是new出来的对象真正存放的区域，而S0和S1是经过回收会还存活的对象存在区域

GC算法的选择上，新生代活着的对象比较少适合Copying算法的垃圾回收器，而老年代 ，存活的对象比较多，适合Mark Sweep（MS）和Mark Compact（MC）这两种算法实现的垃圾回收器；

查询年轻代和老年代之间的空间比值：NewRatio=2，意思是年轻代和老年代的比值是1:2：

java查询参数小细节：java  -XX：PrintFlagsFianl  -version  

以-开头的标准参数

以-X开头是非标准参数，

以-XX开头，不稳定参数，有些版本支持，有些版本可能不支持，也可能不是这个命令

2、一个对象从创建到消亡的过程：

先尝试栈上分配，如果满了，在Eden区分配，当出现GC时，会往S0区域移动，多次回收是指在S0和S1上来回移动，移动次数可以通过参数配置，经过多次回收还存活，移动到老年代；

MinorGC/YGC:  年轻代垃圾回收，年轻代空间耗尽，无法再分配空间时，触发该GC；

Major/FullGC:  老年代和年轻代都空间耗尽，无法再分配空间时，老年代和年轻代都会触发GC；

3、对象尝试在栈上分配

（1）什么样的内容会在栈上分配？

• 线程私有小对象：对象比较小，而且是线程私有的，没有线程共享
• 无逃逸：出了线程无其他线程知道这个对象的存在
• 支持标量替换：对象只有少量属性，完全可以使用这些属性来替换对象；

（2）当线程栈上分配空间不足了，会进行线程本地分配（Thread Local Allocation Buffer，简称TLAB）

• 每个线程会在Eden区有一块小区域是该线程独享的，用于分配小对象，仅1%；
• 多线程的时候不用竞争Eden区域就可以申请的空间，可以提升对象分配的效率；

4、对象什么时候进入老年代？以下两种情况会进入老年代

（1）通过一个参数设置：XX:MaxTenuringThreshold指定回收次数，也就是当进行GC时，对象在S0和S1之间进行copying，超过该参数设置的值，就会触发对象进入老年代；

该参数，在

Paralle Scavenge中默认是15

CMS：6

G1：15

（2）动态年龄，是指将S0里面的存活对象全部拷贝到S1的时候，如果发现全部对象的大小超过了S1的空间的50%，则会触发动态年龄淘汰机制，就是把年龄最大的那些对象放入老年代，而不管他的copying次数是否超过设置的阈值；