1. 如何判断对象可以回收?

1.1 引用计数法

给对象添加一个计时器，
只要对象被其他对象引用，让记数+1; 若变量不再引用了，让记数-1 ；当引用为0则回收

缺点：当循环引用时会造成内存泄漏 ！

A和B的引用记数都是1，而没有其他对象引用A或B，导致记数无法归零，造成内存泄露------------早期python虚拟机使用的引用计数法，而java用的是可达性分析法；

1.2 可达性分析法

【在垃圾回收前】，会对堆中的所有对象扫描，找出是否有对象被GC root根对象引用，如果是则不能被回收，反之一个对象没有被根对象直接/间接引用，则可以被回收。

哪些是GC root根对象？

1.系统类的对象
2. 本地方法栈引用的对象
3. 线程中虚拟机栈 栈帧所引用的对象
4. Monitor对象即正在加锁的对象
( GC root根对象指的是堆中的对象实体，而不是引用 )

1.3 强、软、弱、虚 引用

对于一个对象来说，只要有强引用的存在，它就会一直存在于内存中
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
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，都会回收它的空间
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。

平时用的所有引用都是强引用，即传统的引用，如new 对象把对象赋给引用变量，则这个变量强引用了刚刚的对象；除非当根对象不再引用时会被回收。当对象被强引用时，处于可达状态，不可能被回收，即使以后都不会用到，所以强引用是造成内存泄漏的主要原因
软引用用来描述一些还有用，但非必须的对象，
弱引用也是用来描述那些非必须的对象，但是强度比软引用更弱一些，弱引用关联的对象只能生存到下一次GC手收集发生为止
虚引用是最弱的一种引用关系，无法通过虚引用来取得对象实例，主要配合bytebuffer使用，给一个对象设置虚引用关联的目的在于能在这个对象被GC回收时收到一个系统通知。

2. 垃圾回收算法

2.1 标记-清除

使用可达性分析法，沿着GCroot的引用链去找，扫描整个堆中对象，如果对象被GCroot根对象引用，则保留
①将未被根对象引用的对象标记；
②清除；

优点：速度快，只需要将内存的起始地址做一个记录就完成了
缺点：容易产生内存碎片；清除后不会再对空闲的空间进行整理工作了，即空闲的空间不连续，当有大的新对象的时候，放不下！造成内存溢出；

2.2 标记-整理

第一个阶段和标记-清除中一样
①使用可达性分析法，将未被根对象引用的对象标记；
②通过紧凑技术解决标记-清除算法的内存碎片问题，通过将可用的对象向前移动，让内存更为紧凑，连续的空间更多；

优点：没有内存碎片
缺点：整理涉及到了对象的移动，对象移动涉及到引用地址的改变，效率较低；
标记-整理算法中对象可能会移动多次，而标记-复制算法中只需要移动一次。

2.3 标记-复制

①使用可达性分析法，在FROM区域，将未被GC root根对象引用的对象标记
②将FROM区域存活的对象，复制到TO区域，复制过程中会完成内存碎片的整理，复制完成后，FROM区域全是垃圾，
③清除FROM区域的所有垃圾
④交换FROM和TO区域

优点：不会产生内存碎片，只需要移动一次对象，而标记-整理算法是移动多次
缺点：占用双倍的内存空间

3. 分代垃圾回收机制

仅适用于单线程Serial、并行Parallel 垃圾回收器， 而并发的CMS、G1在老年代的机制不同！

堆内存被划分为两块：新生代和老年代 ；
新生代划为：Eden伊甸园 survior幸存区（From + to）；

新生代：一般保存新出现的对象，通常在每次垃圾收集时都会有大批对象死去，需要频繁的去回收，只有少量对象存活，便采用了标记-复制算法，只需要移动少量存活对象即复制开销小，就可以完成收集；

老年代中一般保存长时间存活、更有价值的对象，他们存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须采用 标记-清理 或者标记-整理算法；

永久代就是JDK1.7之前的方法区。在这里都是放着一些被虚拟机加载的类信息，静态变量，常量等数据。这个区中的东西比老年代和新生代更不容易回收。

老年代的垃圾回收很久才进行一次，新生代的垃圾回收更频繁；

工作过程

1. 当建立一个新的对象时，先放到新生代的Eden区域；
2. 当Eden伊甸园空间不足，就触发一次Minor GC垃圾回收，同时stop the world，会使用可达性分析算法，沿GC root根对象的引用链标记存活对象，然后使用标记-复制算法，把Eden和幸存区From区域存活的对象复制到幸存区的TO区域，并将幸存的对象寿命+1，然后清除伊甸园Eden和幸存区From的对象，最后交换FROM和TO区域；
3. 当幸存区的对象寿命达到阀值（最大15次），就将该对象放入老年代（晋升机制）；
   当老年代区内存不足，会先尝试触发Minor GC，同时stop the world，如果空间仍不足，会触发Full GC，使用标记-整理算法，标记未被GC root引用的对象，将可用的对象向前移动，再清除回收对象，保证老年代有连续的内存空间，如果老年代空间依然不足，则OutOfMemoryError 内存溢出；

minor gc / full gc会引发stop the world，会暂停其他的用户线程，由gc线程完成垃圾回收，其他的用户线程才能继续运行
原因： minor gc运行时，对象的内存地址会发生改变，如果多个线程同时运行，会造成混乱！等gc结束之后，用户线程恢复运行
新生代大部分都是垃圾，存活率低，需要复制到幸存区TO区域的对象少，所以stop the world很快就能完成；
老年代存活率高，stop the world需要的时间更长

空间：

为什么新生代要分Eden和两个 Survivor 区域？
①Survivor的预筛选保证，就是减少被送到老年代的对象，进而减少Full GC（进行一次Full GC消耗的时间比Minor GC长得多）
②使用标记-复制算法，解决了内存碎片问题

4. 垃圾回收器

4.1 串行 Serial

串行垃圾回收器分为两部分：Serial + SerialOld；
serial工作在新生代，采用标记-复制算法
serialOld工作在老年代，使用标记-整理算法；
过程：（完全stop the world）

当发现内存不够了，触发gc，让线程在安全点停下 （stop the world）即阻塞，然后让gc线程（单线程），等待gc结束，其他线程再运行。

4.2 吞吐量优先 —Parallel并行

也是完全 stop the world，并开启多个线程进行回收；

4.3 响应时间优先 — CMS / G1