Java 垃圾回收机制

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活动地址：CSDN21天学习挑战赛

一、什么是垃圾？

垃圾是指在运行程序中没有任何指针指向的对象，这个对象就是需要被回收的垃圾。
如果不及时对内存中的垃圾进行清理，那么，这些垃圾对象所占的内存空间会一直保留到应用程序结束，被保留的空间无法被其他对象使用。

二、为什么要回收？

内存迟早都会被消耗完.
甚至可能导致内存溢出。
释放没用的对象，垃圾回收可以清除内存里的记录碎片。
JVM将整理出的内存分配给新的对象。

三、垃圾回收机制

Java语言规范没有明确地说明JVM使用哪种垃圾回收算法，但是任何一种垃圾回收算法一般要做2件基本的事情：

（1）发现无用信息对象.
（2）回收被无用对象占用的内存空间，使该空间可被程序再次使用。

四、可达性分析算法

可达性分析算法，也称为根搜索算法，这个算法的基本思路就是通过一系列的名为“GC Roots”的对象为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到“GC Roots”没有任何引用链相连，则证明对象是不可用的，可以对其进行垃圾回收。

1、4种可作为GC Roots的对象

• 虚拟机引用的对象
• 方法区中的类静态属性引用对象
• 方法区中常量引用对象
• 本地方法栈中JIN(Native方法)引用的对象
  
• 引用类型：

强引用（Strong Reference）：最常见的普通引用，只要还有强引用指向一个对象，就不会回收
软引用（Soft Reference）：JVM认为内存不足阿时候，才会去试图回收软引用指向的对象（缓存场景）
弱引用（Weak Reference）：虽然是引用，但随时有可能被回收掉
虚引用（Phantom Reference）：不能通过它访问对象，提供对象被finalize以后，执行指定逻辑的机制。

• 可达性级别：

强可达（Strongly Reachable）：一个对象可以有一个或多个线程可以不通过各种引用访问到的情况
软可达（Softly Reachable）：只能通过软引用才能访问到的状态
弱引用（Weakly Reachable）：只能通过弱引用访问时的状态，当弱引用被清除的时候，就符合销毁条件
幻像可达（Phantom Reachable）：不存在其他引用，并且finalize过了，只有幻像引用指向这个对象
不可达（Unreachable）：意味着对象可以被清除了

五、垃圾回收算法

1、Marking-Sweep(标记-清除法)

首先标识出所有要回收的对象，然后进行清除
标记、清除过程效率有限，有内存碎片化问题，不适合特别大的堆

2、Marking-Compat(标记-整理法)

类似于标记-清除，但为了避免内存碎片化，它会在清理过程中将对象移动，以确保移动后的对象占用连续的内存空间