垃圾回收｜Java垃圾回收，这杯咖啡，不仅好喝，而且实用！

Hi! 我是小小，今天是本周的第六篇，本篇将会着重的讲解关于Java垃圾回收机制。

垃圾回收的意义

Java语言的显著特点就是引入了垃圾回收机制，使得C++程序猿最为头疼的内存管理问题就直接解决掉了。这使得Java程序猿编写代码的时候，不需要直接考虑内存管理，垃圾回收可以有效的防止内存泄露，有效的使用空闲的内存。

垃圾回收机制中的算法

垃圾回收，有以下几种算法，这里对这几种算法进行分别的阐述。

引用计数法

算法分析

引用计数法是垃圾收集中的早期方式，这种方法中，堆中的每个对象实例都会有一个引用计数，当一个对象被创建的时候，这种对象实例会被分配一个变量，该变量计数设置为1，单任何变量被赋值为这个对象引用的时候，计数将会加1，但是超过生命周期的时候，将会减少1，任何计数器为0的时候将会做垃圾回收，当一个实例进行垃圾回收的时候，其引用的任何对象实例引用将会减少1.

优缺点

优点：引用计数器可以很快的执行，但是在程序运行中，对程序需要不被长时间打断的实时环境比较友好。缺点：无法检测出循环引用，如果父对象有一个对子对象的引用，子对象反过来也会引用父对象，这样关系永远不可能为0.

tracing算法

根搜索算法

根搜索算法中，程序吧所有引用关系用一张图表示，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以后，剩余的节点被认为是没有引用的节点。

算法示意图

算法分析

标记-清除算法采用从根集合进行扫描，对存活的对象对象标记，标记完毕后，再扫描整个空间中未被标记的对象，进行回收，如上图所示。标记-清除算法不需要进行对象的移动，并且仅对不存活的对象进行处理，在存活对象比较多的情况下极为高效，但由于标记-清除算法直接回收不存活的对象，因此会造成内存碎片。

compacting算法

标记-整理算法采用标记-清除算法一样的方式进行对象的标记，但在清除时不同，在回收不存活的对象占用的空间后，会将所有的存活对象往左端空闲空间移动，并更新对应的指针。

copying算法

该算法的提出是为了克服句柄的开销和解决堆碎片的垃圾回收。它开始时把堆分成 一个对象 面和多个空闲面， 程序从对象面为对象分配空间，当对象满了，基于copying算法的垃圾 收集就从根集中扫描活动对象，并将每个 活动对象复制到空闲面(使得活动对象所占的内存之间没有空闲洞)，这样空闲面变成了对象面，原来的对象面变成了空闲面，程序会在新的对象面中分配内存。

generation算法

分代垃圾回收算法，分为几代。

年轻代

所有新生成对象首先会放入年轻代中，年轻代的目标就是尽可能的快速手机哪些生命周期短的对象。

新生代内存按照8:1:1的比例分为一个eden区和两个survivor(survivor0,survivor1)区。一个Eden区，两个 Survivor区(一般而言)。大部分对象在Eden区中生成。回收时先将eden区存活对象复制到一个survivor0区，然后清空eden区，当这个survivor0区也存放满了时，则将eden区和survivor0区存活对象复制到另一个survivor1区，然后清空eden和这个survivor0区，此时survivor0区是空的，然后将survivor0区和survivor1区交换，即保持survivor1区为空， 如此往复。

当survivor1区不足以存放 eden和survivor0的存活对象时，就将存活对象直接存放到老年代。若是老年代也满了就会触发一次Full GC，也就是新生代、老年代都进行回收

新生代发生的GC也叫做Minor GC，MinorGC发生频率比较高(不一定等Eden区满了才触发)

年老代

1.在年轻代中经历了N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。

2.内存比新生代也大很多(大概比例是1:2)，当老年代内存满时触发Major GC即Full GC，Full GC发生频率比较低，老年代对象存活时间比较长，存活率标记高。

持久代

用于保存静态文件，例如Java类，方法等等。

GC

新生代收集器使用的收集器：Serial、PraNew、Parallel Scavenge

老年代收集器使用的收集器：Serial Old、Parallel Old、CMS

Serial收集器（复制算法)

新生代单线程收集器，标记和清理都是单线程，优点是简单高效。

Serial Old收集器(标记-整理算法)

老年代单线程收集器，Serial收集器的老年代版本。

ParNew收集器(停止-复制算法)

新生代收集器，可以认为是Serial收集器的多线程版本,在多核CPU环境下有着比Serial更好的表现。

Parallel Scavenge收集器(停止-复制算法)

并行收集器，追求高吞吐量，高效利用CPU。吞吐量一般为99%， 吞吐量= 用户线程时间/(用户线程时间+GC线程时间)。适合后台应用等对交互相应要求不高的场景。

Parallel Old收集器(停止-复制算法)

Parallel Scavenge收集器的老年代版本，并行收集器，吞吐量优先

CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器（标记-清理算法）

高并发、低停顿，追求最短GC回收停顿时间，cpu占用比较高，响应时间快，停顿时间短，多核cpu 追求高响应时间的选择

GC的执行机制

Scavenge GC

一般情况下，当新对象生成，并且在Eden申请空间失败时，就会触发Scavenge GC，对Eden区域进行GC，清除非存活对象，并且把尚且存活的对象移动到Survivor区。然后整理Survivor的两个区。

Full GC

对整个堆进行整理

Java有了GC同样会出现内存泄露问题

1.静态集合类像HashMap、Vector等的使用最容易出现内存泄露，这些静态变量的生命周期和应用程序一致，所有的对象Object也不能被释放，因为他们也将一直被Vector等应用着。2.各种连接，数据库连接，网络连接，IO连接等没有显示调用close关闭，不被GC回收导致内存泄露。

3.监听器的使用，在释放对象的同时没有相应删除监听器的时候也可能导致内存泄露。

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我是小小，双鱼座的程序猿，我们下期再见~bye

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