1. 什么是GC机制？作用？

GC机制是java特有的一种垃圾回收机制，管理内存中对象的回收工作。它的作用是减轻程序员的开发工作，不需要程序员手动管理对象的清理回收工作，加快开发效率。

2. 对象引用

2.1 强引用

强引用是指我们开发中默认创建的对象就是强引用；比如，Object obj = new Object（）就是一个强引用，只要强引用存在GC就不会回收被引用的对象。（JVM宁可OOM都不会回收强引用的对象）

2.2 软引用

软引用是指当JVM中内存不足的时候，软引用的对象就会被GC回收。

2.3 弱引用

弱引用是比软引用强度更弱些，只要下一次GC回收时，无论内存是否充足，弱引用的对象都会被回收。

2.4 虚引用

虚引用是最弱的一种引用关系，基本是形同虚设。

注：四种引用关系由强到弱依次是强引用>软引用>弱引用>虚引用

3. GC判定算法

3.1 引用计数算法

引用计数算法是指每当一个地方引用到该对象时，计数器就会加1,；当引用失效时，计数器就会减1。优点：

使用简单，效率高。

缺点：

不能解决相互循环引用的问题。

3.2 可达性分析算法

可达性分析算法(根搜索算法)指通过GCRoots对象作为起始点，开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链（Reference Chain）,当一个对象到GCRoots没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的。优点：

算法靠谱。

缺点：

引用链检索的时候会耗些时间。

知识点补充，GC-Root对象包括以下几个区域的对象：

虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象。
本地方法栈（Native）中引用的对象。
方法区中的静态变量和常量池中引用的对象。

4. GC收集算法

4.1 标记-清除算法

标记-清除算法分为标记阶段和清除阶段。标记阶段主要采用可达性分析算法标记出可回收的对象；而清除阶段就是对标记过的对象进行清除。优点：

算法比较简单，易于理解。

缺点：

标记和清除的过程效率不高。（效率问题）
标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片。（空间问题）

4.2 复制算法

将可用内存按照容量分为大小相等的两份，每次分配内存只使用其中的一块。当这一块内存用完了之后，将还存活的对象复制到另一块去，然后一次性回收这块内存区域。优点：

不用考虑内存碎片的问题，只要一动堆顶指针，按顺序分配内存即可。
实现简单，效率高。

缺点：

浪费一半的内存空间。
4.3 标记-整理算法

标记整理算法包括标记过程、整理过程、清除过程。标记过程和标记-清除算法中标记的过程一样；整理过程是指将存活的对象完一边移动。清除过程就是直接清理掉端边界以外的内存。优点：
不会产生内存碎片的情况。

缺点：

算了多了一步整理的过程。
4.4 分代算法

根据对象存活周期不同，将堆内存分为新生代和老年代；根据不同年代采用不同的GC回收算法的过程称为分代算法。一般新生代存活时间短，采用复制算法回收；而老年代存活时间较长采用标记清除算法或则标记整理算法。 相关知识点：
java中堆内存是JVM中最大的一块内存区域，主要存放类的实例对象，几乎所有new的对象都在堆中分配内存。堆被划分为两个不同的区域，分别是新生代和老年代。其中新生代又分为Eden、From Survivor和To Survivor。如下图所示。
Young GC：指只回收新生代内存区域，又称Minor GC。
Old GC：指只回收老年代内存区域。
Full GC：回收整个堆，包括老年代和新生代。
Eden：存储新生的对象。一般新创建的对象都会被分配到Eden区中，某些对象会特殊处理。默认Eden占新生代80%的大小。
Survivor：新生代中有两个Survivor区，一个标记为From，一个标记为To，在GC开始时，被标记为TO的空间一定是空的。在Minor GC发生时，Eden区中没有被引用的对象将被清除，需要存活的对象都会被复制到一个标记为To的Survivor区中，From区中需要继续存活的对象会根据存活周期来决定去向，如果超过存活的周期来会被移动到老生代中，反之也会被复制到标记为To的Survivor区中，如果To被填满，则To中所有的对象都会被移动到老生代中。GC完成之后，每个对象的生命周期年龄都会被加1，Eden和From都被清空，FROM和To也会互换角色，上一次的To变成新的From，新的To又将是一个空的区域。
5. 小结

JVM中GC机制解决了程序员手动管理内存释放的问题。提升了开发效率。但是在开发的过程中需要注意内存泄漏问题的产生。一旦还存在强引用，GC是不会回收该对象所占用的内存区域。

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java虚拟机-GC机制总结 #63