Java GC基本算法

转自：http://www.blogjava.net/showsun/archive/2011/07/21/354745.html


1、引用计数（reference counting）
    原理：此对象有一个引用，则+1；删除一个引用，则-1。只用收集计数为0的对象。
    缺点：无法处理循环引用的问题。如：对象A和B分别有字段b、a，令A.b=B和B.a=A，除此之外这2个对象再无任何引用，那实际上这2个对象已经不可能再被访问，但是引用计数算法却无法回收他们。


2、复制（copying）
    原理：把内存空间划分为2个相等的区域，每次只使用一个区域。垃圾回收时，遍历当前使用区域，把正在使用的对象复制到另外一个区域。
    优点：不会出现碎片问题。
    缺点：1、暂停整个应用。2、需要2倍的内存空间。

3、标记-清扫（Mark-and-sweep）---sun前期版本就是用这个技术。
    原理：对于“活”的对象，一定可以追溯到其存活在堆栈、静态存储区之中的引用。这个引用链条可能会穿过数个对象层次。第一阶段：从GC roots开始遍历所有的引用，对有活的对象进行标记。第二阶段：对堆进行遍历，把未标记的对象进行清除。这个解决了循环引用的问题。
    缺点：1、暂停整个应用；2、会产生内存碎片。

4、标记-压缩（Mark-Compact）自适应
    原理：第一阶段标记活的对象，第二阶段把为标记的对象压缩到堆的其中一块，按顺序放。
    优点：1、避免标记扫描的碎片问题；2、避免停止复制的空间问题。
   
    具体使用什么方法GC，Java虚拟机会进行监视，如果所有对象都很稳定，垃圾回收器的效率低的话，就切换到“标记-扫描”方式；同样，Java虚拟机会跟踪“标记-扫描”的效果，要是堆空间碎片出现很多碎片，就会切换回“停止-复制”模式。这就是自适应的技术。

5、分代（generational collecting）-----J2SE1.2以后使用此算法
    原理：基于对象生命周期分析得出的垃圾回收算法。把对象分为年轻代、年老代、持久代，对不同的生命周期使用不同的算法（2-3方法中的一个即4自适应）进行回收。


如上图所示：为Java的各代分布图
年轻代（young）
    分为3个区。一个Eden区，2个survivor区。大部分对象在Eden中生成。当Eden区满时，还存活的对象将被复制到survivor区。当该survivor区满时，此区的存活对象被复制到另外一个survivor区，当第2个survivor区也满时，该区还存活的对象将被复制到年老区（tenured）。

年老代（tenured）
   存放从年轻代（young）复制过来的对象。

持久代（perm）
    用于存放静态文件，如Java类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著的影响，但是有些应用可能动态生成或者调用一些class。持久代大小通过-XX:MaxPermSize=N进行设置

Thinking in java给java gc取了一个罗嗦的称呼：“自适应、分代的、停止-复制、标记-扫描”式的垃圾回收器。

导致Gc的情况：
1、tenured被写满
2、perm被写满
3、System.gc()的显式调用。
4、上一次GC之后heap的各域分配策略动态变化。