1.1.1. 考察点

1. 垃圾回收机制，分代回收，各个代用什么算法
2. 四大引用

1.1.2. JVM如何判断一个对象实例是否应该被回收？

首先判断对象是否存活，

1. 对象存活的判断方法

• 引用计数器算法

引用计数器的算法原理：给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器的值就会加1；当引用失效时，计数器就会减1；在任何时刻计数器的值为0的对象就是不可能再被使用的，也就是被回收的对象。

优点：效率高 缺陷：无法解决对象之间循环引用的问题，对于循环引用的对象，无法进行回收（主流JVM并未采用这种算法）

• 可达性分析算法（GC Roots）

在主流的JVM实现中，都是通过可达性分析算法来判断对象时候存活的。其基本思想：通过一系列被称为"GC Roots"的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots对象没有任何引用链相连，就认为GC Roots到这个对象是不可达的，判定为不可用对象，可以被回收。

Java虚拟机将以下对象定义为 GC Roots ：

• Java虚拟机栈中引用的对象，虚拟机栈中（栈帧）
• 静态属性引用的对象，static对象
• 常量引用的对象，final对象
• 本地方法栈中引用的对象

2.垃圾收集算法

• 标记清除算法

从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记，完毕后清除未标记对象

• 复制算法

将内存一分为二，每次使用一块，将存活的对象复制到另外一块。

时间上效率低，空间上产生内存碎片。

• 标记压缩算法

类似于标记清除，移动存活的对象向内存一端，然后清理边界以外的内存。

• 分代收集算法

不同的对象的生命周期(存活情况)是不一样的，而不同生命周期的对象位于堆中不同的区域，因此对堆内存不同区域采用不同的策略进行回收可以提高 JVM 的执行效率。

当代商用虚拟机使用的都是分代收集算法：

新生代对象存活率低，就采用 复制算法 ；老年代存活率高，就用标记清除算法或者标记整理算法。

Java堆内存一般可以分为新生代、老年代和永久代三个模块。

• 新生代：一般新创建的对象放在新生代，新生代内存按8:1:1分为eden和两个survior区。大部分对象放在eden区，垃圾回收时将eden区存活的对象复制到survior0中，然后清除eden。当survior0满了，则复制所有存活对象到survior1。然后清楚eden和survior0，再交换survior0和survior1。
• 老年代：存放生命周期较长的对象，大对象直接进入老年代（连续内存空间）在新生代中经历了N次垃圾回收后仍然存活的对象就会被放到老年代中。老年代如果满了回发生FullGC
• 永久代：用于存放静态文件，java类，方法。

垃圾回收有两种类型，Minor GC 和 Full GC。

• Minor GC：对新生代进行回收，不会影响到年老代。因为新生代的 Java 对象大多死亡频繁，所以 Minor GC 非常频繁，一般在这里使用速度快、效率高的算法，使垃圾回收能尽快完成。

• Full GC：也叫 Major GC，对整个堆进行回收，包括新生代和老年代。由于Full GC需要对整个堆进行回收，所以比Minor GC要慢，因此应该尽可能减少Full GC的次数，导致Full GC的原因包括：老年代被写满、永久代（Perm）被写满和System.gc()被显式调用等。

图解Java 垃圾回收机制

1.1.3. Java四大引用类型

• 强引用（StrongReference）

  当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足的问题。 ps：强引用其实也就是我们平时A a = new A()这个意思。

• 软引用（SoftReference）

  如果一个对象只具有软引用，则内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它；如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存

• 弱引用（WeakReference）

  只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。

• 虚引用（PhantomReference）（基本没有用）

  虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。