垃圾回收一般指回收方法区和堆区的内存

一、判断对象已死

1、引用计数法？

2、可达性分析算法！
GC Roots作为对象起点，从节点开始搜索，搜索走过的路径称为引用链。当对象到GCRoots没有任何引用链时，即对象不可达时，对象即可回收。
GC Roots对象：
虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象；
方法区中类静态属性引用的对象
方法区中常量引用的对象
本地方法栈中JNI（Native方法）引用的对象
即以下对象会成为GC Roots
• System class：被bootstrap或者system类加载器加载的类，比如rt.jar里的java.util.*；
• JNI local：native代码里的local变量，比如用户定义的JNI代码和JVM的内部代码；
• JNI global：native代码里的global变量；
• Thread block：当前活跃的线程block中引用的对象；
• Thread：已经启动并且没有stop的线程；
• busy monitor：被调用了wait()或者notify()或者被synchronized同步的对象，如果是synchronized方法，那么静态方法指的类，非静态方法指的是对象；
• java local：local变量，比如方法的入参和方法内创建的变量；
• native stack：native代码里的出入参数，比如file/net/IO方法以及反射的参数；
• finalizable：在一个队列里等待它的finalizer 运行的对象；
• unfinalized：一个有finalize方法的对象，还没有被finalize，同时也没有进入finalizer队列等待finalize；
• unreachable：不会被触碰到的对象，在MAT里被标记为root用来retain object，否则是不会在分析中出现的；
• java stack frame：java栈帧包含了本地变量，当dump被解析时且在preferences里设置过把栈帧当做对象，这时才会产生；
• unknown：位置的root类型。
下图表示可回收对象：

3、引用的类型
强引用(Strong reference)
软引用(Soft reference)
弱引用(Weak reference)
虚引用(Phantom reference)

4、对象死亡判断
经历两次GC标记过程；
finalize方法不可靠

二、方法区回收

永久代垃圾回收部分：废弃常量和无用的类
无用的类：
此类所有实例已经全部被回收；
加载该类的ClassLoader被回收；
该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用；

三、垃圾回收

1、回收算法：
1）、标记-清除算法；
2）、复制算法
3）、标识-整理算法
4）、分代收集算法

2、安全点(safe point)&安全区域
到达安全点时，线程才能停下来进行GC。
安全点一般指程序长时间执行的时刻，比如方法调用、循环跳转，异常跳转；

3、垃圾收集器
种类：Hotspo虚拟机可使用的垃圾回收器，连线表示可以共存

、串行收集器：
适用于client模式下。
回收过程如下：

2）ParNew收集器：
Server模式，新生代使用
-XX:+UseConMarkSweepGC，新生代默认ParNew；

3）Parallenge Scanvenge
目标：达到可控的吞量

4）Serial Old
收回老年代

5）Parallen Old
+Parallenge Scanvenge

6）CMS收集器

7）G1

垃圾回收日志格式：
参数总结：

4、内存分配和回收策略

1）、对象优先分配在Eden区，当不足时，发起Minor GC;
测试代码：

public class TestAllocation {

 private static final int _1MB = 1024 *1024;
 public static void main(String[] args) {
  /**

   * VM 参数：-verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8
     */
       byte[] a,b,c,d;
       a = new byte[2*_1MB];
       b = new byte[2*_1MB];
       c = new byte[2*_1MB];
       d = new byte[4*_1MB];
      }
     }
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输出日志 ：

```java
Heap
 PSYoungGen      total 9216K, used 6651K [0x00000000ff600000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
  eden space 8192K, 81% used [0x00000000ff600000,0x00000000ffc7eec8,0x00000000ffe00000)
  from space 1024K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x0000000100000000)
  to   space 1024K, 0% used [0x00000000ffe00000,0x00000000ffe00000,0x00000000fff00000)
 PSOldGen        total 10240K, used 4096K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff600000, 0x00000000ff600000)
  object space 10240K, 40% used [0x00000000fec00000,0x00000000ff000010,0x00000000ff600000)
 PSPermGen       total 21248K, used 2990K [0x00000000f9a00000, 0x00000000faec0000, 0x00000000fec00000)
  object space 21248K, 14% used [0x00000000f9a00000,0x00000000f9ceb8d8,0x00000000faec0000)

可见JDK6默认的回收器是UseParallelGC ，即Parallel Scanvenge回收器。上面没有发生GC。根据surivorRatio=8,-Xmn=10，知道新生代分配为10M，eden区为8M，而from和to分别为1M，当abc三个对象分配时，都分配到了eden，当d分配时，因为eden区已经不够用，理论上应该发生GC回收，但因为from区实际上并没有空间存放回收的对象，因此，d直接分配在了老年代上而没有进行GC。
加上-XX:+UseSerialGC，即使用串行回收器，输出

[GC [DefNew: 6487K->159K(9216K), 0.0041662 secs] 6487K->6303K(19456K), 0.0042166 secs] [Times: user=0.00 sys=0.02, real=0.01 secs]
Heap
 def new generation   total 9216K, used 4583K [0x00000000f9a00000, 0x00000000fa400000, 0x00000000fa400000)
  eden space 8192K,  54% used [0x00000000f9a00000, 0x00000000f9e51f98, 0x00000000fa200000)
  from space 1024K,  15% used [0x00000000fa300000, 0x00000000fa327dd8, 0x00000000fa400000)
  to   space 1024K,   0% used [0x00000000fa200000, 0x00000000fa200000, 0x00000000fa300000)
 tenured generation   total 10240K, used 6144K [0x00000000fa400000, 0x00000000fae00000, 0x00000000fae00000)
   the space 10240K,  60% used [0x00000000fa400000, 0x00000000faa00030, 0x00000000faa00200, 0x00000000fae00000)
 compacting perm gen  total 21248K, used 2999K [0x00000000fae00000, 0x00000000fc2c0000, 0x0000000100000000)
   the space 21248K,  14% used [0x00000000fae00000, 0x00000000fb0edea8, 0x00000000fb0ee000, 0x00000000fc2c0000)
No shared spaces configured.

[GC [DefNew: 6487K->159K(9216K), 0.0041662 secs] 6487K->6303K(19456K), 0.0042166 secs]
表示进行了一次Minor回收，GC发生在新生代。新生代所占内存为eden+from的和。
可见分配d变量内存时，发起Minor GC,把a,b,c三个变量复制到了Old区，因为6M的大小无法放入Survivor区；最后d分配到了新生代的Eden上。

2）、大对象直接分配在老年代
可以设置-XX:+PretenureSizeThreshold=xx来强制大于多少M的大对象直接分配在老年代，避免在Eden区和两个Survivor区之间复制大对象的消耗；
需要注意的是Parallel Scavenge回收器不认识这个参数；
示范代码：

public class TestPretenureSizeThreshold {
private static final int _1MB = 1024 *1024;

 public static void main(String[] args) {
  /**

   * VM 参数：-verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseParNewGC -XX:PretenureSizeThreshold=3145728
     */
       byte[] a = new byte[4*_1MB];
      }
     }
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可以看到，直接分配4M的对象在老年区：

```java
Heap
 par new generation   total 9216K, used 507K [0x00000000f9a00000, 0x00000000fa400000, 0x00000000fa400000)
  eden space 8192K,   6% used [0x00000000f9a00000, 0x00000000f9a7ee98, 0x00000000fa200000)
  from space 1024K,   0% used [0x00000000fa200000, 0x00000000fa200000, 0x00000000fa300000)
  to   space 1024K,   0% used [0x00000000fa300000, 0x00000000fa300000, 0x00000000fa400000)
 tenured generation   total 10240K, used 4096K [0x00000000fa400000, 0x00000000fae00000, 0x00000000fae00000)
   the space 10240K,  40% used [0x00000000fa400000, 0x00000000fa800010, 0x00000000fa800200, 0x00000000fae00000)
 compacting perm gen  total 21248K, used 2990K [0x00000000fae00000, 0x00000000fc2c0000, 0x0000000100000000)
   the space 21248K,  14% used [0x00000000fae00000, 0x00000000fb0eb878, 0x00000000fb0eba00, 0x00000000fc2c0000)
No shared spaces configured.


3）、长期存活的对象进入老年代
经过一次Minor GC后，对象扔存活，移动到Survivor区，对象的年龄age + 1;
对象每在Survivor区经过一次GC， age就会+1；
默认15次GC后就移入到老年代中；
-XX:MaxTenuringThreshold用来设置对象进入老年代的阈值；
设置-XX:MaxTenuringThreshold=1时，如下测试：

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public class TestTenuringThreshold {
 private static final int _1MB = 1024 *1024;

 public static void main(String[] args) {
  /**

   * VM 参数：-verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseParNewGC -XX:MaxTenuringThreshold=1
     */
       byte[] a ,b,c;
       a = new byte[_1MB/4];
       b = new byte[4*_1MB];
       c = new byte[4*_1MB];
     //---注释掉以下代码以便观察，注释掉只会进行1次回收，a还在survior的from区
     //没注释掉因为c分配时，进行2次回收，对象年龄达到超过1次，a被回收到tenured区，
     //新的c分配在eden,旧的c回收,b也移入tenured区

  c = null;
  c = new byte[4*_1MB];
 }
}


GC日志如下：

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[GC [ParNew: 4695K->440K(9216K), 0.0052751 secs] 4695K->4536K(19456K), 0.0053095 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]
[GC [ParNew: 4700K->25K(9216K), 0.0006787 secs] 8796K->4548K(19456K), 0.0007060 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
Heap
 par new generation   total 9216K, used 4285K [0x00000000f9a00000, 0x00000000fa400000, 0x00000000fa400000)
  eden space 8192K,  52% used [0x00000000f9a00000, 0x00000000f9e28fd8, 0x00000000fa200000)
  from space 1024K,   2% used [0x00000000fa200000, 0x00000000fa206748, 0x00000000fa300000)
  to   space 1024K,   0% used [0x00000000fa300000, 0x00000000fa300000, 0x00000000fa400000)
 tenured generation   total 10240K, used 4522K [0x00000000fa400000, 0x00000000fae00000, 0x00000000fae00000)
   the space 10240K,  44% used [0x00000000fa400000, 0x00000000fa86aa08, 0x00000000fa86ac00, 0x00000000fae00000)
 compacting perm gen  total 21248K, used 2999K [0x00000000fae00000, 0x00000000fc2c0000, 0x0000000100000000)
   the space 21248K,  14% used [0x00000000fae00000, 0x00000000fb0ede98, 0x00000000fb0ee000, 0x00000000fc2c0000)
No shared spaces configured.


而当设置-XX:MaxTenuringThreshold=15时，GC日志如下：

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[GC [ParNew: 4695K->440K(9216K), 0.0052751 secs] 4695K->4536K(19456K), 0.0053095 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]
[GC [ParNew: 4700K->25K(9216K), 0.0006787 secs] 8796K->4548K(19456K), 0.0007060 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
Heap
 par new generation   total 9216K, used 4285K [0x00000000f9a00000, 0x00000000fa400000, 0x00000000fa400000)
  eden space 8192K,  52% used [0x00000000f9a00000, 0x00000000f9e28fd8, 0x00000000fa200000)
  from space 1024K,   2% used [0x00000000fa200000, 0x00000000fa206748, 0x00000000fa300000)
  to   space 1024K,   0% used [0x00000000fa300000, 0x00000000fa300000, 0x00000000fa400000)
 tenured generation   total 10240K, used 4522K [0x00000000fa400000, 0x00000000fae00000, 0x00000000fae00000)
   the space 10240K,  44% used [0x00000000fa400000, 0x00000000fa86aa08, 0x00000000fa86ac00, 0x00000000fae00000)
 compacting perm gen  total 21248K, used 2999K [0x00000000fae00000, 0x00000000fc2c0000, 0x0000000100000000)
   the space 21248K,  14% used [0x00000000fae00000, 0x00000000fb0ede98, 0x00000000fb0ee000, 0x00000000fc2c0000)
No shared spaces configured.


4）、动态对象年龄判断
当Survivor空间的相同年龄的所有对象的大小总和等于Survivor空间的一半时，也会进行GC；

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public class TestTenuringThreshold2 {
 private static final int _1MB = 1024 *1024;

 public static void main(String[] args) {
  /**

   * VM 参数：-verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseParNewGC -XX:MaxTenuringThreshold=15
     */
       byte[] a ,b,c,d;
       a = new byte[_1MB/4];
       b = new byte[_1MB/4];
       //a+b等于512K，大于Survivor空间的一半
       c = new byte[4*_1MB];
     //触发回收eden区，a,b移入survior from区，c直接进入tenured区
     //然后的eden区给d分配
       d = new byte[4*_1MB];
     //------注释以下内容观察
      d = null;
     //触发第2次回收，d没有引用的实例，堆上的d引用的数据直接被回收掉
     //新的d分配在eden区
     //当Survivor空间的相同年龄的所有对象的大小总和等于Survivor空间的一半时，也会进行GC；

  d = new byte[4*_1MB];
 }
}


GC日志，a和b已经进和老年代中

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[GC [ParNew: 4951K->688K(9216K), 0.0038913 secs] 4951K->4784K(19456K), 0.0039288 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
[GC [ParNew: 4948K->25K(9216K), 0.0006194 secs] 9044K->4811K(19456K), 0.0006480 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
Heap
 par new generation   total 9216K, used 4285K [0x00000000f9a00000, 0x00000000fa400000, 0x00000000fa400000)
  eden space 8192K,  52% used [0x00000000f9a00000, 0x00000000f9e28fd8, 0x00000000fa200000)
  from space 1024K,   2% used [0x00000000fa200000, 0x00000000fa206748, 0x00000000fa300000)
  to   space 1024K,   0% used [0x00000000fa300000, 0x00000000fa300000, 0x00000000fa400000)
 tenured generation   total 10240K, used 4785K [0x00000000fa400000, 0x00000000fae00000, 0x00000000fae00000)
   the space 10240K,  46% used [0x00000000fa400000, 0x00000000fa8ac608, 0x00000000fa8ac800, 0x00000000fae00000)
 compacting perm gen  total 21248K, used 2999K [0x00000000fae00000, 0x00000000fc2c0000, 0x0000000100000000)
   the space 21248K,  14% used [0x00000000fae00000, 0x00000000fb0edec8, 0x00000000fb0ee000, 0x00000000fc2c0000)
No shared spaces configured.

vinin note

JVM-垃圾回收

一、判断对象已死

二、方法区回收

三、垃圾回收