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前言

垃圾回收机制是JVM中非常重要的知识点，也是面试的高频问题。这篇文章就来简单的探讨一下有关JAVA中的垃圾回收的问题，包括堆的分区、垃圾回收算法等。

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一、堆的分区

前面提到了堆分了新生代和老年代，新生代又分为eden和survivor区，survivor区又分为from和to区。

垃圾回收主要在堆中进行，介绍完堆的分区之后，就可以开始进入今天的主题了。
以往我们编写程序时候，经常会创建很多对象，但我们从未对这些对象进行回收，那么是谁帮我们完成了对象的回收呢？
答案：JVM帮我们做了（自动回收垃圾）
垃圾是什么：只要对象不再被使用了，那我们就可以认为该对象就是垃圾，对象所占用的空间就可以被回收。

判断对象是否为垃圾有两个常见的算法：引用计数法和可达性分析法（之前的文章已经介绍，本文不再叙述）

JVM用的就是可达性分析算法来判断对象是否是垃圾，它从GC Roots开始向下搜索，当对象到GC Roots都没有任何引用相连时，说明对象是不可用的，可以被回收。

哪些可以作为GC Roots？
Java线程当前活跃的栈帧里指向GC堆里的对象的引用，GC Root 需要确保引用所指的对象都是活着的,而当前线程栈帧中的对象，在这一时刻是存活的。

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二、垃圾回收算法

垃圾回收的第一步就是标记，标记哪些没有被「GC Roots」引用的对象

2.1标记清除算法和标记复制算法

标记清除算法：最简单残暴的算法，直接将垃圾干掉。但存在内存碎片的问题。
内存碎片：可能有10M的空余内存，但程序申请9M内存空间却申请不下来（10M的内存空间是垃圾清除后的，不连续的）。

那么有什么算法可以解决内存碎片问题呢？
标记复制算法：把存活的对象复制到另一块空间，复制完了之后，直接把原有的整块空间给干掉，这样就没有内存碎片的问题。但这又会有很多缺点：内存利用率低，得有一块新的区域给复制(移动)过去。

2.2标记整理算法

标记整理算法：把存活的对象移到一边，把垃圾移到一边，那再将垃圾一起删除掉。

下面用一张表来总结一下三种回收算法的特点：

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三、为什么要分代

由于大部分对象的生命周期都很短，而只有少部分对象可能会存活很长时间。
年轻代特点：区域相对老年代较小，对象生命周期短、存活率低，回收频繁，适合标记复制算法。

老年代特点：区域较大，对象生命周期长、存活率高，回收不及年轻代频繁。这种情况存在大量存活率高的对象，复制算法明显变得不合适。一般是由标记- 清除或者是标记-清除与标记-整理的混合实现。

stop the world（应用停止访问）：回收垃圾的时候，程序是有短暂的时间不能正常继续运作。
又由于垃圾回收是会导致stop the world，所以分代的一个原因是为了使stop the world持续的时间尽可能短。

总结：不同生命周期的对象可以采取不同的收集方式，以便提高回收效率。一般是把 Java 堆分为新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点使用不同的回收算法， 以提高垃圾回收的效率，同时使stop the world持续的时间尽可能短。

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总结

本文主要介绍了几种常见的垃圾回收算法，每种算法各有利弊，不存在谁比谁好的说法。介绍了垃圾回收为什么要进行分代，一是为了提高垃圾回收的效率，二是尽可能的使STW的时间尽可能的短。

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