垃圾回收原理和算法

内存管理

Java的内存管理很大程度就是：堆中对象管理，其中包括对象空间的分配和释放。

对象空间的分配：使用new关键字创建对象即可

对象空间的释放：将对象赋值为null

垃圾回收过程

任何一种垃圾回收算法一般都要做两件基本事情：

1. 发现无用的对象
2. 回收无用对象占用的内存空间

无用的对象指的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，并进行清理和整理。

垃圾回收算法

1. 引用计算法：

   堆中每个对象都对应一个引用计数器，当有引用指向这个对象时，引用计数器加1，而当指向该对象的引用失效时（引用变为null），引用计数器减1，最后如果该对象的引用计算器的值为0时，则Java垃圾回收器会认为该对象是无用对象并对其进行回收。优点是算法简单，缺点是“循环引用的无用对象”无法别识别。

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GCROOT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期是不一样的。因此，不同生命周期的对象可以采取不同的回收算法，以便提高回收效率。我们将对象分为三种状态：年轻代、年老代、永久代。同时，将处于不同状态的对象放到堆中不同的区域。

• 年轻代

  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快速的收集掉那些生命周期短的对象，对应的是MinorGC，每次MinorGC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

  在年轻代中经历了N(默认15)次垃圾回收后仍然存活的对象，就会被放到年老代中。因此，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，我们就需要启动MajorGC和FullGC(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。

• 永久代

  用于存放静态文件，如Java类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响。JDK7以前就是“方法区”的一种实现。JDK8以后已经没有“永久代”了，使用metaspace元数据空间和堆替代。