Java提供了gc機(jī)制，jvm 中，程序計(jì)數(shù)器、虛擬機(jī)棧、本地方法棧都是隨線程而生隨線程而滅，棧幀隨著方法的進(jìn)入和退出做入棧和出棧操作，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)的內(nèi)存清理，因此，我們的內(nèi)存垃圾回收主要集中于 java 堆和方法區(qū)中，在程序運(yùn)行期間，這部分內(nèi)存的分配和使用都是動(dòng)態(tài)的.垃圾回收機(jī)制，java不需要向C或者C++那樣需要程序員自行釋放內(nèi)存，由編程人員釋放資源，避免了資源釋放錯(cuò)誤和不必要的失誤而帶來的程序上的錯(cuò)誤，java提供的垃圾回收機(jī)制會(huì)在程序執(zhí)行的過程中自動(dòng)的判斷哪些資源不再被利用變成無用的資源，自動(dòng)調(diào)用垃圾回收機(jī)制回收無用的資源。

內(nèi)存分配上java用的HotSpot虛擬機(jī)，會(huì)把堆區(qū)（存放對(duì)象）分為兩個(gè)區(qū)域：年輕代，年老代，兩個(gè)物理區(qū)域的對(duì)象可以互相轉(zhuǎn)移

年輕代（新生代）：大部分對(duì)象都會(huì)存在這里，因?yàn)楹芏鄬?duì)象創(chuàng)建之后很快就會(huì)變得不可達(dá)，在這里進(jìn)行的大都是比較小而且操作頻繁的回收，花費(fèi)的時(shí)間短 年老代（老年代）：內(nèi)存相對(duì)較大，那些在年輕代被存活下來的對(duì)象也會(huì)被放到這里，對(duì)象會(huì)保留時(shí)間較長(zhǎng)的，都會(huì)分布在年老代，處在這里的對(duì)象大都是占用空間上升緩慢，并且回收頻率較低的對(duì)象，花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng) 其中還有一塊叫做持久區(qū)的區(qū)域permanent generation，也叫方法區(qū)，存放的是類的信息，可能在這里發(fā)生gc但是主要還是在年輕代和年老代發(fā)生gc 在年老代里存在類似于身份證的區(qū)域card table，存放的是所有年老代d對(duì)象指向年輕代的對(duì)象的引用，當(dāng)針對(duì)年輕代發(fā)生gc的時(shí)候，只需要來查詢這里來決定是否回收，不用再去遍歷整個(gè)年老代，這樣雖然帶來了內(nèi)存的開銷，但是節(jié)省了時(shí)間

詳細(xì)介紹年輕代：年輕代又被分為三個(gè)區(qū)域，

• ?一個(gè)伊甸園空間（Eden ），非常自在的一塊區(qū)域
• ?兩個(gè)幸存者空間（Survivor ）

最開始創(chuàng)建的對(duì)象會(huì)被存放在Eden伊甸園里

當(dāng)Eden中的對(duì)象經(jīng)歷了一次gc之后存活下來的對(duì)象會(huì)被移動(dòng)到一個(gè)幸存者空間里（survivor），之后

每次gc之后存活來的對(duì)象都會(huì)存放在同一個(gè)存活區(qū)，直到這個(gè)空間滿了，如果還有存活的就會(huì)存放在另一個(gè)存活空間，之后清空飽和的那個(gè)幸存者空間，

經(jīng)歷過幾次以上的步驟幾次之后還在存活的對(duì)象，就會(huì)被移動(dòng)到年老代里面

注意：剛剛創(chuàng)建的對(duì)象會(huì)保存在Eden里面的，對(duì)于那些長(zhǎng)期存在的對(duì)象會(huì)從幸存區(qū)轉(zhuǎn)移到年老代里 對(duì)于年老代的gc幾乎發(fā)生在年老代滿的時(shí)候，執(zhí)行的過程會(huì)根據(jù)回收的類型利用不同的方式，
垃圾收集算法：
“標(biāo)記-清除”（Mark-Sweep）算法，算法分為“標(biāo)記”和“清除”兩個(gè)階段：最開始標(biāo)記那些需要進(jìn)行回收的對(duì)象，在所有要回收的對(duì)象標(biāo)記之后，執(zhí)行清楚操作。回收無用的內(nèi)存。

它的主要缺點(diǎn)有兩個(gè)：一個(gè)是效率問題，標(biāo)記和清除過程的效率都不高；另外一個(gè)是空間問題，標(biāo)記清除之后會(huì)產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片，空間碎片太多可能會(huì)導(dǎo)致，當(dāng)程序在以后的運(yùn)行過程中需要分配較大對(duì)象時(shí)無法找到足夠的連續(xù)內(nèi)存而不得不提前觸發(fā)另一次垃圾收集動(dòng)作。

“復(fù)制”（Copying）算法，它將可用內(nèi)存按容量劃分為大小相等的兩塊，每次只使用其中的一塊。當(dāng)這一塊的內(nèi)存用完了，就將還存活著的對(duì)象復(fù)制到另外一塊上面，然后再把已使用過的內(nèi)存空間一次清理掉。

這樣使得每次都是對(duì)其中的一塊進(jìn)行內(nèi)存回收，內(nèi)存分配時(shí)也就不用考慮內(nèi)存碎片等復(fù)雜情況，只要移動(dòng)堆頂指針，按順序分配內(nèi)存即可，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，運(yùn)行高效。只是這種算法的代價(jià)是將內(nèi)存縮小為原來的一半，持續(xù)復(fù)制長(zhǎng)生存期的對(duì)象則導(dǎo)致效率降低。

”標(biāo)記-壓縮/整理“算法：復(fù)制收集算法在對(duì)象存活率較高時(shí)就要執(zhí)行較多的復(fù)制操作，效率將會(huì)變低。更關(guān)鍵的是，如果不想浪費(fèi)50%的空間，就需要有額外的空間進(jìn)行分配擔(dān)保，以應(yīng)對(duì)被使用的內(nèi)存中所有對(duì)象都100%存活的極端情況，所以在老年代一般不能直接選用這種算法。

根據(jù)老年代的特點(diǎn)，有人提出了另外一種“標(biāo)記-整理”（Mark-Compact）算法，標(biāo)記過程仍然與“標(biāo)記-清除”算法一樣，但后續(xù)步驟不是直接對(duì)可回收對(duì)象進(jìn)行清理，而是讓所有存活的對(duì)象都向一端移動(dòng)，然后直接清理掉端邊界以外的內(nèi)存

分代收集算法

新生代中，每次垃圾收集時(shí)都有大批對(duì)象死去，只有少量存活，就選用復(fù)制算法，只需要付出少量存活對(duì)象的復(fù)制成本就可以完成收集；

老年代中，其存活率較高、沒有額外空間對(duì)它進(jìn)行分配擔(dān)保，就應(yīng)該使用“標(biāo)記-整理”或“標(biāo)記-清理”算法進(jìn)行回收。

JDK7一共有5種GC類型：

Serial GC

Parallel GC

Parallel Old GC (Parallel Compacting GC)

Concurrent Mark & Sweep GC ?(or “CMS”)

Garbage First (G1) GC

Serial GC:該回收算法第一步會(huì)先標(biāo)記依然存活的對(duì)象，第二步，從頭開始檢查堆內(nèi)存，清理那些死亡的對(duì)象，保留存活的對(duì)象 Parallel GC：與第一種算法最大的區(qū)別就是采用了多線程，效率會(huì)更高
Parallel Old GC (Parallel Compacting GC)：算法和Parallel GC只在清理的步驟不一樣，會(huì)把對(duì)象放到一個(gè)預(yù)先處理好的區(qū)域 CMS GC：所用的時(shí)間最少，也是最先標(biāo)記，在標(biāo)記的時(shí)候，其他線程依然會(huì)運(yùn)行，節(jié)省時(shí)間，帶來的缺點(diǎn)，就是相比于其他的gc會(huì)占用更多的內(nèi)存和cpu資源，因?yàn)樵跇?biāo)記的時(shí)候其他線程也在運(yùn)行，默認(rèn)情況下，這種回收算法回收的內(nèi)存空間不是壓縮的，不是連續(xù)的，前兩個(gè)都是連續(xù)的，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存碎片，只是節(jié)省了時(shí)間
G1 GC：一種最快的回收算法，他沒有年輕代和老年代的概念，每次創(chuàng)建的對(duì)象會(huì)放在一個(gè)區(qū)域的不同的格子上，直到滿了會(huì)執(zhí)行一次gc，但是目前不穩(wěn)定。
一般情況下調(diào)優(yōu)不會(huì)介紹
JVM 調(diào)優(yōu)主要在3點(diǎn)： 1. 選擇合適的 GC collector. 2. 指定合適的 heap area大小. 3. 指定young generation的比例(或大小)，它影響到 Full GC發(fā)生的頻率以及應(yīng)用暫停時(shí)間.

參考：
周志明. 深入理解Java虛擬機(jī)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2013: 61-100.

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/duzhentong/p/7816593.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java GC垃圾回收机制的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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