rooobot
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4 years ago 既然是垃圾回收，那首先要明白，什么是垃圾回收？
垃圾回收是指将已经分配了，但却不再使用的内存回收回来，以便能够再次分配的操作。
那么，有哪些垃圾回收的算法呢？
- 引用计数：对引用的使用次数进行计数统计，需要额外的空间来存储计数器，无法处理循环引用的对象
- 可达性分析：使用一个堆外指向堆内的引用（
GC Roots）来标记存活的对象集合 stop-the-world：基于安全点的机制，停止其他非垃圾回收线程的工作，直到完成垃圾回收
具体的回收方式主要有以下三种：
- 清除：把死亡对象所占用的内存标记为空闲内存，并记录在一个空闲列表中，下次分配时，从这个空闲列表中来查找合适的内存进行再分配；这种方式会造成内存碎片，并且分配效率较低
- 压缩：把存活的对象聚焦到内存区域的起始位置，从而留下一段连续的内存空间；这种方式有效的解决了碎片化的问题，但压缩算法有性能开销
- 复制：把内存区域分为两等分，分别用两个指针
from和to来维护这两块内存区域，并且只使用from指针指向的内存区域来分配内存，在进行垃圾回收时，把存活的对象复制到to指针所指向的内存区域中，然后交换from指针和to指针的指向；这种方式能有效的解决碎片化的问题，但堆空间的使用效率非常低
Java对象的生命周期有一定的特点：大部分Java对象只存活一小段时间，则存活下来的对象则会存活很长一段时间。
基于这样的特点，于是就有了分代回收的思想：将堆空间划分为两代，分别为新生代和老年代。新生代用来存储新建的对象，当对象存活的时间够长时，则将其移动到老年代。
对新生代的垃圾回收我们称之为Minor GC，老年代被触发垃圾回收时，表示堆空间已经耗尽了，所以，Java虚拟机需要做一次全堆扫描，也就是Full GC。
新生代又有进一步的划分：Eden区和Survivor区，其中Survivor区还会进一步划分为两个大小相同的区，分别为from区和to区，这里的to区始终是空的。
在new对象时，会从Eden区中划出一块用来存储对象的内存，当Eden区的空间耗尽时，会触发Minor GC，存活下来的对象则会被送到Survivor区。Minor GC时，Eden区和from区中的对象会被复制到to区，然后交换from和to两个指针，这样就可以保证下一次Minor GC时，to指向的Survivor区还是空的。
这Minor GC的过程中，虚拟机会记录Survivor区中的对象被来回复制的次数，当某个对象被来回复制超过一次的次数（默认为15次)时，则该对象会被晋升至老年代。
同时，如果单个Survivor区的占用比例超过了一定的百分比（默认为50%），那么复制次数较高的对象也会被晋升至老年代。
由此可以看出，这里使用的是标记-复制算法。理想的情况下，Eden区中的对象基本都死亡了，要复制的数据将非常少，因此采用这种标记-复制算法的效果也就非常的好。
同时，到这里可以看到Minor GC不需要对整个堆进行垃圾回收。
如果老年代中的对象引用了新生代的对象时，Minor GC会不会对老年代中的对象进行扫描呢？
答案是不会。
虚拟机通过卡表的方案来解决这个问题。卡表就是将整个堆划分为一个个大小为512字节的卡，并且维护一个卡表，用来存储每张卡的标识位，这个标识位代表对应的卡是否可能存在指向新生代对象的引用，如果可能存在，那么就认为这张卡是脏的。
这样，在Minor GC时，就不用扫描老年代中的对象了，只需要在卡表中寻找脏卡，然后将脏卡中的对象加入到Minor GC的GC Roots中即可。当完成所有脏卡的扫描之后，虚拟机会将脏卡的标识位清零。
这样新生代对象的垃圾回收就解决了。
老年代触发垃圾回收时，说明堆内存不够用了，此时就会触发Full GC。
最后，对于新生代和老年代都有不同的垃圾回收器可供选择，各自有不同的特点。
新生代垃圾回收器，都是采用标记-复制算法：
Serial：单线程回收Parallel：和Serial类似，但是是多线程Parallel Scavenge：多线程回收，吞吐率更好，但是不能和CMS一起使用
老年代垃圾回收器：
Serial Old：单线程回收，采用标记-压缩算法Parallel Old：多线程回收，采用标记-压缩算法CMS：采用标记-清除算法，并发回收，并发回收失败时，会采用上面两个回收器回收一次G1：横跨新生代和老年代，直接将堆分成很多个区域，每个区域都可充当Eden区、Survivor区或老年区中的某一个。采用标记-压缩算法，能并发回收，在选择回收区域时，会优先回收死亡对象较多的区域ZGC：号称在支持的堆内存大小范围内，暂停时间不会超过10ms
问题一
请简述
JVM垃圾回收原理。