GC的算法与种类

GC的概念

1、GC的全称：Garbage Collection 垃圾收集器，及时清除不使用的对象，释放空间内存。
2、1960年，List就使用了GC。
3、Java中，GC的对象时堆空间和永久区。

GC算法

一、引用计数法（java中没有使用引用计数算法）

1、这是一个老牌的垃圾回收算法
2、通过引用计算来回收垃圾
3、使用的语言

• com
• ActionScript3
• Python
  4、引用计数器的实现很简单，对于一个对象A，只要有任何一个对象引用了A，则A的引用计数器就加1，当引用失效时，引用计数器就减1。只要对象A的引用计数器的值为0，则对象A就不可能再被使用。
  5、引用计数法的问题：
• 引用和去引用伴随加法和减法，影响性能。
• 很难处理循环引用。
  
  对于根对象不可达的对象都会被清除，而此时右边三个对象引用的计数都不是0。

二、标记清除

1、标记-清除算法是现代垃圾回收算法的思想基础。
2、标记-清除算法将垃圾回收分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。
3、一种可行的实现是，在标记阶段，首先通过根节点，标记所有从根节点开始的可达对象。因此，未被标记的对象就是未被引用的垃圾对象。然后，在清除阶段，清除所有未被标记的对象。

三、标记压缩

1、标记-压缩算法适合用于存货活对象较多的场合，如老年代。它在标记-清除算法的基础上做了一些优化。
2、和标记-清除算法一样，标记-压缩算法也首先需要从根节点开始，对所有可达对象做一次标记。但之后，它并不简单的清理未标记的对象，而是将所有的存活对象压缩到内存的一端。之后，清理边界外的所有的空间。

四、复制算法（java新生代中使用）

1、与标记-清除算法相比，复制算法是一种相对高效的回收方法。
2、不适用于存活对象较多的场合，如老年代。
3、将原有的内存空间分为两块，每次只适用其中一块，在垃圾回收时，将正在使用的内存中的存货的对象复制到未使用的内存块中，之后，清除正在使用内存块中的所有对象，交换两个内存的角色，完成垃圾回收。

4、复制算法的最大的问题就是：空间浪费，整合标记清理思想。

分代思想

1、依据对象的存活周期进行分类，短命的对象归我新生代，长命对象归为老年代。
2、根据不同代的特点，选取合适的收集算法。

• 少量对象存活，适合复制算法
• 大量对象存活，适合标记清理或者标记压缩。

可触及性

1、可触及的

• 从根节点可以触及到这个对象。
  2、 可复活的
• 一旦所有引用被释放，就是可复活状态。
• 因为可能在finalize（）中可能复活该对象。
  3、不可触及的
• 在finalize（）后，可能会进入不可触及状态。
• 不可触及的对象不可能复活
• 可以回收

第一次将obj设置为null，调用系统的GC。本来这时obj应该为null，但是因为在finalize（）方法中，又将本对象对obj进行了一次赋值。所以此时obj为可用。再次，这么操作时，obj为null。finalize只有再第一次GC时，才会执行。
4、经验：避免使用finalize（），操作不慎可能导致错误。
5、优先级低，何时被调用，不确定

• 何时发生GC不确定。
  6、可以使用try-catch-finally来替代它。

根（可触及性根节点说明，哪些对象可以为根）

1、根是栈中引用的对象。
2、方法区中静态成员或者常量引用的对象（全局对象）
3、JNI方法栈中引用对象。

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Stop-The-World

1、Stop-The-World是java中一种全局暂停的现象。
2、全局停顿，所有java代码停止，native代码可以执行，但不能喝JVM交互。
3、多半由于GC引起

• dump线程
• 死锁检查
• 堆dump

一、GC为什么会有全局停顿？

• 类比在聚会时打扫房间，聚会时很乱，又有新的垃圾产生，房间永远打扫不干净，只有让大家停止活动了，才能将房间打扫干净。

二、全局停顿危害

• 长时间服务停止，没有响应。
• 遇到HA系统，可能引起主备切换，严重危害生产环境。

示例：

输出结果：