對(duì)象被判定為垃圾的標(biāo)準(zhǔn)：
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判定對(duì)象是否為垃圾的算法：
可達(dá)性分析算法遍歷引用鏈如圖：
可以作為GC Root的對(duì)象：
光有垃圾標(biāo)記算法還不行，JVM還需要有垃圾回收算法來(lái)將這些標(biāo)記為垃圾的對(duì)象給釋放回收掉。主要的回收算法有以下幾種：
1.標(biāo)記 - 清除算法（Mark and Sweep）：
缺點(diǎn)：由于標(biāo)記 - 清除不需要進(jìn)行對(duì)象的移動(dòng)，并且僅對(duì)不可達(dá)的對(duì)象進(jìn)行處理，因此使用該回收算法之后會(huì)產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片。而內(nèi)存碎片過(guò)多可能會(huì)導(dǎo)致以后在程序運(yùn)行過(guò)程中，需要分配內(nèi)存給較大的對(duì)象時(shí)，無(wú)法找到足夠大的連續(xù)內(nèi)存空間，從而不得不再次觸發(fā)垃圾回收工作，若依舊無(wú)法分配內(nèi)存的話就會(huì)觸發(fā)內(nèi)存溢出異常。
1.復(fù)制算法（Copying）：
優(yōu)點(diǎn)：解決內(nèi)存碎片化問(wèn)題，順序分配內(nèi)存，簡(jiǎn)單高效。該算法適用于對(duì)象存活率低的場(chǎng)景，所以普遍應(yīng)用在新生代中，因?yàn)樾律锏膶?duì)象存活率通常情況下只有10%左右
3.標(biāo)記 - 整理算法（Compacting）：
優(yōu)點(diǎn)：避免了標(biāo)記 - 清除算法所帶來(lái)的內(nèi)存不連續(xù)性問(wèn)題，以及不需要像復(fù)制算法那樣需要設(shè)置兩塊內(nèi)存互換。該算法適用于對(duì)象存活率較高的場(chǎng)景，所以普遍應(yīng)用在老年代中，因?yàn)槔夏甏飳?duì)象存活率較高
4.分代收集算法（Generational Collector）：
在JDK7及之前的JVM版本共有三個(gè)分代，即新生代、老年代和永久代（注意，永久代不存在于堆中，而是存在于方法區(qū)）：
而JDK8及以后的版本只有新生代和老年代：
分代收集算法的GC分為兩種：
新生代用于盡可能快速地收集掉那些生命周期短的對(duì)象，新生代分為兩個(gè)區(qū)：
對(duì)象如何晉升到老年代：
常用的調(diào)優(yōu)參數(shù)：
綜上，老年代用于存放生命周期較長(zhǎng)的對(duì)象，老年代采用的是標(biāo)記 - 整理算法。
Full GC和Major GC：
觸發(fā)Full GC的條件：
注：promotion failed是在進(jìn)行Minor GC時(shí)，survivor space放不下、對(duì)象只能放入老年代，而此時(shí)老年代也放不下造成的；concurrent mode failure是在執(zhí)行CMS GC的過(guò)程中同時(shí)有對(duì)象要放入老年代，而此時(shí)老年代空間不足造成的。
在了解垃圾收集器之前，我們需要知道一個(gè)概念“Stop-the-World”：
除此之外，我們需要知道什么是Safepoint：
JVM的運(yùn)行模式：
各垃圾收集器之間的聯(lián)系，即可以搭配使用關(guān)系：
Serial收集器（啟動(dòng)參數(shù)：-XX:+UseSerialGC，采用復(fù)制算法）：
ParNew收集器（啟動(dòng)參數(shù)：-XX:+UseParNewGC，采用復(fù)制算法）：
Parallel Scavenge收集器（啟動(dòng)參數(shù)：-XX:+UseParallelGC，采用復(fù)制算法）：
Serial Old收集器（啟動(dòng)參數(shù)：-XX:+UseSerialOldGC，采用標(biāo)記 - 整理算法）：
Parallel Old收集器（啟動(dòng)參數(shù)：-XX:+UseParallelOldGC，采用標(biāo)記 - 整理算法）：
CMS收集器（啟動(dòng)參數(shù)：-XX:+UseConcMarkSweepGC，采用標(biāo)記 - 清除算法）：
CMS收集器收集流程：
CMS收集器圖示：
G1收集器（啟動(dòng)參數(shù)：-XX:+UseG1GC，采用復(fù)制 + 標(biāo)記 - 整理算法）：
1.Object的finalize()方法的作用是否與C++的析構(gòu)函數(shù)作用相同：
示例代碼：
重慶分公司
重慶分公司
package com.example.demo.gc;
/**
* @author 01
* @date 2019-07-18
**/
public class Finalization {
public static Finalization finalization;
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println("finalize");
finalization = this;
}
public static void main(String[] args) {
Finalization f = new Finalization();
System.out.println("First print: " + f);
f = null;
System.gc();
System.out.println("Second print: " + f);
System.out.println(f.finalization);
}
}執(zhí)行結(jié)果：
從執(zhí)行結(jié)果可以看到，F(xiàn)inalization對(duì)象被GC回收時(shí)finalize()方法會(huì)被調(diào)用，finalize()方法里將當(dāng)前對(duì)象this賦值給了靜態(tài)屬性finalization實(shí)現(xiàn)了對(duì)象的“重生”，所以在GC之后依舊能打印到該對(duì)象的地址信息
注：finalize是個(gè)不太可控的方法因此并不常用，并且在JDK9+版本被標(biāo)注為過(guò)時(shí)方法
2.Java中的強(qiáng)引用，軟引用，弱引用及虛引用有什么用：
所謂強(qiáng)引用，就是我們最常見(jiàn)的普通對(duì)象引用，只要還有強(qiáng)引用指向一個(gè)對(duì)象，就能表明對(duì)象還“活著”，垃圾收集器不會(huì)碰這種對(duì)象。對(duì)于一個(gè)普通的對(duì)象，如果沒(méi)有其他的引用關(guān)系，只要超過(guò)了引用的作用域或者顯式地將相應(yīng)（強(qiáng)）引用賦值為 null，就是可以被垃圾收集的了，當(dāng)然具體回收時(shí)機(jī)還是要看垃圾收集策略?？偨Y(jié)：
- 最普遍的引用，例：
Object obj = new Object();- JVM寧可拋出OutOfMemoryError終止程序也不會(huì)回收具有強(qiáng)引用的對(duì)象
- 通過(guò)將對(duì)象設(shè)置為null來(lái)弱化引用，使其被回收
是一種相對(duì)強(qiáng)引用弱化一些的引用，可以讓對(duì)象豁免一些垃圾收集，只有當(dāng) JVM 認(rèn)為內(nèi)存不足時(shí)，才會(huì)去試圖回收軟引用指向的對(duì)象。JVM 會(huì)確保在拋出 OutOfMemoryError 之前，清理軟引用指向的對(duì)象。軟引用通常用來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存敏感的緩存，如果還有空閑內(nèi)存，就可以暫時(shí)保留緩存，當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)清理掉，這樣就保證了使用緩存的同時(shí)，不會(huì)耗盡內(nèi)存。總結(jié)：
- 對(duì)象處在有用但非必須的狀態(tài)
- 只有當(dāng)內(nèi)存空間不足時(shí)，GC會(huì)回收該引用的對(duì)象內(nèi)存
- 軟引用通常用來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存敏感的高速緩存
- 可以配合引用對(duì)象使用（ReferenceQueue）
弱引用并不能使對(duì)象豁免垃圾收集，僅僅是提供一種訪問(wèn)在弱引用狀態(tài)下對(duì)象的途徑。這就可以用來(lái)構(gòu)建一種沒(méi)有特定約束的關(guān)系，比如，維護(hù)一種非強(qiáng)制性的映射關(guān)系，如果試圖獲取時(shí)對(duì)象還在，就使用它，否則重現(xiàn)實(shí)例化。它同樣是很多緩存實(shí)現(xiàn)的選擇?？偨Y(jié)：
- 用于描述非必須的對(duì)象，比軟引用更弱一些
- 發(fā)生GC時(shí)就會(huì)被回收掉，不過(guò)被回收的概率也不大，因?yàn)镚C線程優(yōu)先級(jí)比較低
- 適用于引用偶爾被使用且不影響垃圾收集的對(duì)象
- 可以配合引用對(duì)象使用（ReferenceQueue）
對(duì)于虛引用，你不能通過(guò)它訪問(wèn)對(duì)象。虛引用僅僅是提供了一種確保對(duì)象被 finalize 以后，做某些事情的機(jī)制，比如，通常用來(lái)做所謂的 Post-Mortem 清理機(jī)制，例如 Java 平臺(tái)自身 Cleaner 機(jī)制等，也有人利用幻象引用監(jiān)控對(duì)象的創(chuàng)建和銷毀?？偨Y(jié)：
- 不會(huì)決定對(duì)象的生命周期
- 虛引用的對(duì)象任何時(shí)候都可能被垃圾收集器回收，就像是沒(méi)有引用的對(duì)象一樣
- 虛引用通常用來(lái)跟蹤對(duì)象被垃圾收集器回收的活動(dòng)，起哨兵作用
- 與軟引用和弱引用不同的是，該引用必須與引用對(duì)列（ReferenceQueue）聯(lián)合使用
軟引用代碼示例：
// 強(qiáng)引用
String str = new String("abc");
// 轉(zhuǎn)換為軟引用
SoftReference softReference = new SoftReference<>(str); 弱引用代碼示例：
String str = new String("abc");
// 弱引用
WeakReference weakReference = new WeakReference<>(str); 虛引用代碼示例：
String str = new String("abc");
// 引用隊(duì)列
ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue<>();
// 轉(zhuǎn)換為虛引用
PhantomReference phantomReference = new PhantomReference<>(str, queue);
// GC在回收一個(gè)對(duì)象時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)該對(duì)象存在虛引用，那么在回收之前會(huì)先將該對(duì)象的虛引用添加到與該對(duì)象關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中；程序代碼可以通過(guò)判斷引用隊(duì)列是否已加入虛引用來(lái)得知被引用的對(duì)象是否已經(jīng)被回收 引用隊(duì)列（ReferenceQueue）：
引用強(qiáng)度關(guān)系：
下面流程圖簡(jiǎn)單總結(jié)了對(duì)象生命周期和不同可達(dá)性狀態(tài)，以及不同狀態(tài)可能的改變關(guān)系：
上圖的具體狀態(tài)，實(shí)際是 Java 定義的不同可達(dá)性級(jí)別（reachability level），在之前也說(shuō)過(guò)判斷對(duì)象可達(dá)性，是 JVM 垃圾收集器決定如何處理對(duì)象的一部分考慮。可達(dá)性具體含義如下：
各引用包裝類的繼承關(guān)系圖：
下面我們來(lái)用一個(gè)例子演示引用包裝對(duì)象及引用隊(duì)列的使用，首先定義一個(gè)普通的類，并且實(shí)現(xiàn)finalize方法以便我們?cè)跍y(cè)試時(shí)可以看到該對(duì)象是否被GC回收了：
package com.example.demo.gc;
/**
* @author 01
* @date 2019-07-18
**/
public class NormalObject {
public String name;
public NormalObject(String name) {
this.name = name;
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println("finalizing obj: " + name);
}
}然后定義一個(gè)WeakReference的子類，目的是擴(kuò)展name屬性，以便我們?cè)跍y(cè)試時(shí)能夠得知是哪個(gè)對(duì)象的引用對(duì)象：
package com.example.demo.gc;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.WeakReference;
/**
* @author 01
* @date 2019-07-18
**/
public class NormalObjectWeakReference extends WeakReference {
public String name;
public NormalObjectWeakReference(NormalObject referent, ReferenceQueue queue) {
super(referent, queue);
this.name = referent.name;
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println("finalizing NormalObjectWeakReference: " + name);
}
} 最后編寫一個(gè)測(cè)試類：
package com.example.demo.gc;
import java.lang.ref.Reference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.WeakReference;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @author 01
* @date 2019-07-18
**/
public class ReferenceQueueTests {
// 引用隊(duì)列
private static ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue<>();
/**
* 檢查引用隊(duì)列里有沒(méi)有引用對(duì)象，有的話則打印相關(guān)信息
*/
private static void checkQueue() {
Reference reference;
while ((reference = queue.poll()) != null) {
// 存在于引用隊(duì)列中的引用對(duì)象
System.out.println("In Queue: " + ((NormalObjectWeakReference) (reference)).name);
// 獲取引用的對(duì)象實(shí)例
System.out.println("reference object: " + reference.get());
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
List> weakReferenceList = new ArrayList<>();
// 創(chuàng)建引用對(duì)象
for (int i = 0; i < 3; i++) {
NormalObject normalObject = new NormalObject("Weak-" + i);
NormalObjectWeakReference reference = new NormalObjectWeakReference(normalObject, queue);
weakReferenceList.add(reference);
System.out.println("Create weak: " + reference);
}
System.out.println("\nbefore gc ------");
checkQueue();
System.out.println("\ngc ing... ------");
System.gc();
// 讓線程休眠一會(huì)，以保gc能夠正常執(zhí)行完畢
Thread.sleep(1000);
System.out.println("\nafter gc ------");
checkQueue();
}
} 運(yùn)行結(jié)果：
可以看到在GC執(zhí)行之前調(diào)用checkQueue方法沒(méi)有打印任何信息，因?yàn)榇藭r(shí)引用隊(duì)列中沒(méi)有任何引用對(duì)象。而當(dāng)GC執(zhí)行之后，引用隊(duì)列中就被添加了與之相關(guān)聯(lián)的引用對(duì)象，所以就能夠打印出引用對(duì)象的相關(guān)信息
GC相關(guān)參考文章：
