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提示：以下是本篇文章正文内容，Java系列学习将会持续更新

一、什么是垃圾？

 在 JVM 进行垃圾回收之前，首先就是判断哪些对象是垃圾，也就是说，要判断哪些对象是可以被销毁的，其占有的空间是可以被回收的。

 根据 JVM 的架构划分，我们知道在 Java 中，几乎所有的对象实例都在堆中存放，所以垃圾回收也主要是针对堆来进行的。

 在 JVM 的眼中，垃圾就是指那些在堆中存在的，已经“死亡”的对象。我们可以理解为 “不可能再被任何途径使用的对象”。那如何判断对象的存活和死亡呢？这就涉及到了垃圾判断算法，其主要包括引用计数法和可达性分析法。

二、垃圾判断算法

2-1 引用计数法

在这种算法中，假设堆中每个对象中都有一个引用计数器。

 当一个对象被创建并且初始化赋值后，该对象的计数器 ref_count = 1，每当有一个地方引用它时，ref_count ++。例如将对象 b 赋值给对象 a，那么 b 被引用，则将 b 引用对象的计数器累加 1。

Person p1 = new Person(18); // ref_count = 1;

Person p2 = p1; // ref_count ++ = 2;

method(p1);
void method(Person s) { // ref_count ++ = 3;
} // ref_count -- = 2;
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 反之，当引用失效时，例如一个对象的某个引用超过了生命周期（出作用域后）或者被设置为一个新值时，则ref_count --。

 当一个对象的 ref_count = 0 时，就可以称之为垃圾，可以被回收。

// 当 原来的引用 指向一个新对象时
p1 = new Person(20); // ref_count -- = 1;
p2 = null; // ref_count -- = 0;
// 原来的 Person(18) 被回收
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当一个对象死亡，对象中的引用失效，导致该引用指向的对象的ref_ count–，可能引起其它对象(它内部引用的)继续死亡。

优点：引用计数法实现起来比较简单，对程序不被长时间打断的实时环境比较有利。
缺点：需要额外的空间来存储计数器，难以检测出对象之间的循环引用。

2-2 可达性分析法

目前主流的JVM中使用的是另一种方式 : 可达性分析法。

1. 首先把Java中管理的所有对象，看做一张图(数据结构中的图)管理。
   
2. 思考图中这些对象，哪些是肯定没用的，哪些是可能有用的？
   原则 : Java 应用是没有资格直接访问对象，只能通过引用简介的访问对象。
   所以问题变成了 ：Java 应用手上有哪些引用？从这些引用，可以达到哪些对象？无法到达的对象就是没用的、可回收的。—— 可达性分析法
   
   这些 GC Roots 引用从哪里收集?
   1.静态属性中的引用(类存在)，我们可以随时用到。
   2.各个线程的栈帧中的引用。

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三、垃圾回收

3-1 回收和整理

我们现在已经找到了垃圾对象了,所以探讨如何进行垃圾回收(内存空间的回收)。

我们站在内存管理器 GC 的角度,把自己看出一个房东，有很多房间。
 分配内存(把房子租出去)。
 回收内存(收回房子，只需要作状态变更：已被出租->空闲状态)。
 整理内存打扫房间 (把空间中数据清空)。当下次需要该房间时才会去打扫房间，或者 定期将所有房间重新整理，防止内存碎片化。

3-2 分代收集算法

分代收集（Generational Collector）算法就是其中一种针对GC性能优化算法，将堆内存划分为新生代、老年代。

对象的生命周期：每经历一次GC，对象年龄 + 1。

伊甸区：是对象诞生的地方。经过经验的推算，大部分对象的生命基本活不过1岁。
生存区：活过了1岁，但大部分也活不到成年15岁。这些对象每经历一次 GC，会在 SA 和 SB 之间反复横跳。
老年区：极少数成年的对象 或者 大对象会被一开始放在这儿。

对象的一生:

1. 诞生于伊甸区
2. 年关已至(发生了GC) ,大部分(99%) 对象都死去了，活下来的对象被复制到生存区。
   由于活下来的对象很少，所以这样复制，只需要很小的代价就可以完成。
   同时伊甸区就没有活对象了。所以整个视为完全空闲，不需要进行整理。
3. 直到一个对象成年之前，一直持续这个操作，SA《 = 》SB
   当遇到一次GC时，SA中存活的对象复制到SB中，将SA置为可用、SB置为不可用。等待下一次GC，再次移动对象位置。直到对象成年。
4. 当我们的对象14岁时，再遇到了GC变成15岁，视为成年。
   如果还活着，则从生存区移动到老年代。新生代的过程就和我们没关系了
5. 成年之后的对象就不用记年龄了。如果遇到GC,老年代的GC按照笨办法 : 先回收、再整理。直到死去。

GC被分为三种：

1. 只针对新生代的GC,被称为新生代GC (Minor GC) 。
   大部分情况下，只会进行Minor GC。
2. 针对老年代的GC,被称为老年代GC (Major GC) 。
   由于老年代的GC成本较大,所以一般会尽量减少老年代GC，等老年对象达到一定阈值时，才会进行一次。
3. 针对整个堆的GC,称为全GC (Full GC)。
   因为事实上每次Major GC都是由于Minor GC引起的，所以也会说 Major GC = Full GC

在分代收集算法中，对象的存储具有以下特点：

1. 对象优先在 Eden 区分配。
2. 大对象直接进入老年代。
3. 长期存活的对象将进入老年代，默认为 15 岁。

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总结:
提示：这里对文章进行总结：
以上就是今天的学习内容，本文是JVM的学习，了解了JVM垃圾回收机制的原理，以及分代收集的GC算法。之后的学习内容将持续更新！！！