JVM GC-----1

java经过这么多年的发展，已经成为相当成熟的技术，特别是在内存的动态分配与内存回收技术已经相当成熟，一切看起来都是如此的美妙和谐。那我们为什么还要了解GC和内存分配呢？这个我想不用多说大家都应该明白，正是java的这种自动化，这个对大多数程序员的黑盒，导致排查各种内存溢出和内存泄露问题，甚至成为系统达到高并发的瓶颈。

当我们的程序在运行的过程中，程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈都随线程而生，随线程而死；栈中的栈帧随着方法的进入退出有条不紊的进栈出栈，每一帧的内存大小基本在类结构确定下来就已知了，虽然栈帧分配多少内存会被JIT编译器进行一些优化，但是大体我们可以认为是编译器可知的。因此这些区域不需要过多考虑内存的回收问题，因为方法结束，内存就自动回收了，我们关注的是java的堆的垃圾回收。

我们在分析堆的垃圾回收之前，首先要弄清除哪些对象是应该被回收的，也就是说对象的生死怎么判断。目前我所知道的就两种算法来判断对象的存活，第一种是引用计数算法第二种是根搜索算法。引用计数算法，就是每个对象有一个引用计数器，每当有一个地方引用了该对象，计数器就加1；当引用失效时，计数器就减1；只有计数器为0的对象才可以被回收。这种算法实现方式很简单，效率也很高。这个算法在python和微软的COM中广泛使用，但是java却没有使用该算法，原因是它很难解决对象之间的相互引用问题。根搜索算法（GC Roots Tracing）被使用在java和C#中，这个算法就是从根节点开始向下搜索，搜索的路径就被成为引用连，当一个对象到GC Roots没有任何引用链可达时，就表明该对象是可以回收的了。在java中，可以作为GC Roots的对象有：1.虚拟机栈中引用的对象2.方法区中类静态属性引用的对象3.方法区中常量引用的对象4.本地方法栈JNI中引用的对象。但是并不是所有在根搜素算法中不可达的对象，都会被回收。一个对象真正的要被回收，至少要经历两次标记过程。如果对象在进行根搜索后发现没有与GC Roots相连接的引用链，那么它会被第一次标记并且进行一次筛选，筛选的条件是对象是否有必要执行finalize()方法。当对象没有重写finalize()方法，或者该方法已经被虚拟机调用过，虚拟机都认为没有必要执行。没有必要执行finalize方法的对象将会被放到一个队列中，这时虚拟机会在队列中进行第二次标记，如果还是没有到GC Roots可达引用链，那么它就会被回收。

我们已经讲了堆中对象是否存活的判定方法，下面我们得说说例外一个运行时数据区域：方法区或者叫做永久代。在堆中，特别是新生代，一次YGC就可以回收70%-95%的空间，而永久代的效率就低多了，很多人甚至认为方法区是没有垃圾回收。永久代回收的东西分为两种：无用的常量和无用的类。常量的回收很简单，比如一个String类型的数据“YY”，如果没有任何用到这个常量，如果这个时候发生内存回收，并且需要回收，该常量就会被回收。但是无用的类的判断就比较复杂了，条件有如下三个：1.该类的对象全部都被回收，堆中没有任何实例。2.加载该类的ClassLoader已经被回收。3.该类对应的Class对象没有被引用，没有地方通过反射来访问该类。当且仅当这三个条件满足，这个对象才可以被回收，但是不一定被回收，跟对象不一样。可以通过-Xnoclassgc进行控制，还可以通过-verbose:class和-XX:+TraceClassLoading、-XX:+TraceClassUnLoading查看类的加载和卸载信息。-verbose:class和-XX:+TraceClassLoading可以在product版的虚拟机中使用，但是-XX:TraceClassLoading参数需要fastdebug版的虚拟机支持。说了这多，其实在java的发展规划中，方法区也许会被Native Memory所代替。