垃圾回收机制
- 哪些对象需要回收？
- 可回收对象的判定
- 可达性分析
- 引用计数法
- 什么时候发生回收？
- Minor GC
- Full GC
- 触发Full GC的原因有哪些？
- 对象何时晋升老年代
- 以什么方式回收？
- 垃圾回收算法
- 垃圾回收器
- CMS
- G1（Garbage-First ）
哪些对象需要回收？
一个对象需不需要回收，首先看他有没有被其他对象引用，如果没有引用了，那么这个对象就会成为“垃圾”需要被回收。回收判定的方式有两种：可达性分析和引用计数法
可回收对象的判定
可达性分析
主要是找出GC Roots的引用链。如果不在引用链中，那么就是需要回收的对象。
GC Roots包括什么呢？
GC Roots相当于根对象，是会长时间保存下来的对象。
- 虚拟机栈中引用的对象（局部变量表中）
- 本地方法栈引用的对象（本地方法形成对象）
- 锁持有的对象
- 方法区常量引用的对象
- 静态变量引用的对象
4种引用类型
强引用：比如GCroot 以及new创建的对象，虚拟机不会回收强引用，宁愿抛出OOM
软引用：描述一些有用，但是非必须的对象。当内存满了以后会对这些对象进行回收
弱引用：每次GC 都会回收
虚引用：可以用作通知工作（一旦这个对象被回收，相应的用户线程会收到通知并对直接内存进行清理工作。）
引用计数法
通过判断对象的引用数量来决定是否回收。当一个对象被其他对象引用的时候，引用计数器就加1，当不在被其他对象引用的时候减一。但是引用计数法不能够解决对象之间相互循环引用的问题。可达性分析可以解决。
什么时候发生回收？
当JVM触发GC的时候会进行垃圾回收，垃圾回收主要发生在堆区，按照内存管理主要在两个位置：新生代和老年代
Minor GC
主要发生在新生代（eden：from：to =8：1：1），由于新生代存放的是“朝生夕死”的对象，Minor GC会比较频繁。
Full GC
主要发生在老年代，当old区的内存空间不足就会触发Full GC 进行垃圾回收。
触发Full GC的原因有哪些？
- 老年代内存空间不足
- 担保失败：新生代晋升到老年代会有一个担保机制（担保晋升的对象不超过老年代的可用内存），如果担保失败就会触发 Full GC
- System.gc()
- 元空间内存达到阈值
- 大对象导致老年代内存空间不足
对象何时晋升老年代
- 大对象会绕过新生代，直接在老年代分配。（-XX:PretenureSizeThreshold可以设置，超过这个值直接进入老年代）
- 长期存活的对象会进入老年代
- 动态对象年龄判断（年龄的累加对象之和大于Survivor内存空间的一半，超过该年龄的将会进入老年代）
- Survivor满了，通过担保机制进入老年代
以什么方式回收？
垃圾回收算法
复制算法：
发生在新生代。复制算法的思想是将内存分为两部分，每次只使用一部分，存活下来的会复制到另外一块上，然后将本部分清空。
对象只会在存在eden区和名为“From”的Survivor区， Survivor区“To”是空的。当出现Minor GC时候，就会将eden存活的复制到to区，而from区会根据其年龄来判断去向，如果超过阈值年龄（默认15岁）就会进入old区（老年代），没超过就会进入to区，然后from区就会被清空。from和to进行互换。保证to区一直是空闲的。
标记清除算法：
复制算法的缺点是空间利用率不足。标记-清除分为两个部分：标记-清除。缺点是存在碎片
**标记整理算法：**会将存活的对象移动到一端，对不存活的对象进行处理。
垃圾回收器
CMS
全称是并发标记清除，使用的是标记清除算，其设计目的是减少停顿时间。
因为gc线程和用户线程一起执行，可以有效减少停顿时间。
分为四个阶段：
初始标记：有STW停顿，标记GC roots
并发标记：标记可达对象，用户线程和GC线程一直执行
重新标记：有STW停顿，对并发标记过程中，导致记录发生变动，需要重新进行标记
并发清除：GC线程和用户线程一起工作。
CMS中由于GC线程和用户线程一起工作，所以在GC的时候，内存需要留有一些内存，防止在gc过程中，用户线程产生对象撑爆老年代。
**优点：**并发收集，低停顿时间（只有初始标记和重新标记才会STW）
**缺点：**标记删除会存在碎片
G1（Garbage-First ）
G1弱化了分代的思想，更多的使用分区（Region），Region之间是复制算法,但实际整体上可看作是标记-整理算法。
G1将整个堆划分成一个个大小相等的块（每个块称为Region），每一块的内存是连续的。分代算法一样，G1 中每个块也会充当 Eden、Survivor、Old 三种角色，但是它们不是固定的，这使得内存使用更加地灵活。
执行垃圾收集时，和 CMS 一样，G1 收集线程和应用线程并发执行，标记结束后，G1 也就知道哪些区块基本上是垃圾，存活对象极少，G1 会先从这些区块下手，因为从这些区块能很快释放得到很大的可用空间，这也是为什么 G1 被取名为 Garbage-First 的原因。
G1 使用了停顿预测模型来满足用户指定的停顿时间目标，并基于目标来选择进行垃圾回收的区块数量。G1 采用增量回收的方式，每次回收一些区块，而不是整堆回收。
垃圾收集器介绍
