垃圾回收机制

收集器

　　JVM通过GC来回收堆和方法区中的内存。

　　GC的基本原理：找到程序中不再被使用的对象，然后回收这些对象所占用的内存。

　　通常采用收集器的方式实现GC，主要的收集器有引用计数收集器和跟踪收集器。

引用计数收集器

　　引用计数收集器，通过计数器记录对象是否被引用。当计数器为零时，说明此对象已不再被使用，于是可进行回收。

　　弊端：

　　引用计数需要在每次对象赋值时，进行引用计数器的增减，它有一定的消耗。另外，引用计数器对于循环引用的场景没有办法实现回收。JDK在实现GC时，未采用这种方式。

跟踪收集器

　　跟踪收集器，全局记录数据的引用状态。基于一定条件的触发(如：定时或空间不足时)，执行时需要从根集合来扫描对象的引用关系，这可能会造成应用程序暂停，主要有复制、标记-清除、标记-压缩三种实现算法。

  　复制：从根集合扫描出存活的对象，并将找到的存活对象复制到一块新的完全未使用的空间中。

 　　          

　　优缺点：复制收集器方式仅需从根集合扫描所有存活的对象，当要回收的空间中存活对象较少时，复制算法会比较高效，其带来的成本是增加一块空的内存空间及进行对象的移动。

　　标记-清除：标记-清除采用的方式为从根集合开始扫描，对存活的对象标记，标记完毕后，再扫描整个空间中未标记的对象，并进行回收。

                         

　　优缺点：标记-清除动作不需要进行对象的移动，且仅对其不存活的对象进行处理。在空间中存活对象较多的情况下较为高效，但由于标记-清除采用的为直接回收不存活对象所占用的内存，因此会造成内存碎片。

  　 标记-压缩：标记-压缩采用和标记-清除一样的方式对存活的对象进行标记，但是清除时则不同。在回收不存活对象所占用的内存空间后，会将其他所有存活对象都往左端空闲的空间进行移动，并更新引用其对象的指针。

                  

　　标记-压缩在标记-清除的基础上，还须进行对象的移动，成本相对更高，好处则是不产生内存碎片。

　　JDK中可用的GC：

　　程序中大部分对象的存活时间都是较短的，少部分对象是长期存活的。基于这个分析，JDK将JVM堆划分为新生代和旧生代，并基于新生代和旧生代中对象存活时间的特征提供了不同的GC实现。

 　　

　　新生代可用GC：

　　JDK认为新生代中的对象通常存活时间较短，因此选择了基于Copying算法来实现对新生代对象的回收。

　　根据Copying算法的介绍，在执行复制时，需要一块为使用的空间来存放存活的对象，这就是新生代被划分为Eden区、From区、To区的原因。Eden Space存放新创建的对象，From区或To区的其中一块用于在Minor GC触发时作为复制的目标空间，当其中一块为复制的目标空间时，另一块中的内从则会被清空。

 　  JDK提供了串行GC、并行回收GC、并行GC三种方式来回收新生代对象所占用的内存，对新生代对象所占的内存进行的GC又称为Minor GC。

　　JDK提供了串行、并行及并发三种GC来对旧生代及持久代对象所占用的内存进行回收。

　　Full GC

　　当旧生代和持久代触发GC时，其实是对新生代、旧生代及持久代都进行GC，因此又称为Full GC。当Full GC被触发时，首先按照新生代所配置的GC方式对新生代进行GC，然后按照旧生代的GC方式对旧生代、持久代进行GC。

　　除直接调用System.gc外，触发Full GC执行的情况，有一下4种：

1. 旧生代空间不足
2. 持久代空间满
3. CMS GC失败触发GC(CMS GC时出现promotion failed和concurrent mode failure)
4. 统计得到的Minor GC寄生到旧生代的平均大小大于旧生代的剩余空间

　　大多数情况下，只须配置JVM堆的大小和持久代的大小就可以让GC符合应用的要求运行。

　　对访问量、数据量较大的应用而言，如果确定GC对应用的运行状况造成了影响，则可根据应用状况来精确控制内存空间中每个代的大小，选择GC方式及调整GC参数，尽可能降低GC对应用运行的影响。