垃圾回收简介，垃圾回收器介绍，如何调优，调优的基本思路。
主要内容参考：黑马 JVM
目录
垃圾回收
判断（谁被回收）
引用计数法：早期的python虚拟机使用
可达性分析算法：找到根对象，凡是直接或者间接引用到根对象上，就不被回收
从一个被称为 GC Roots 的对象开始向下搜索，如果一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则说明此对象不可用。
这个算法的实质在于将一系列GC Roots作为初始的存活对象合集（live set），然后从该合集出发，探索所有能够被该合集引用到的对象，并将其加入到该和集中，这个过程称之为标记（mark）。 最终，未被探索到的对象便是死亡的，是可以回收的。
哪些是根对象？
GC Roots可以理解为由堆外指向堆内的引用， 一般而言，GC Roots包括（但不限于）以下几种：
- Java 方法栈桢中的局部变量；
- 已加载类的静态变量；
- JNI handles；
- 已启动且未停止的 Java 线程。
比如：系统类的、锁对象、线程相关的 都是根对象，比如 object，string等
jmt和 jmap 指令联合可以查看堆区的根对象
四种引用
Java四种引用类型 – Helldorado – 博客园（附带代码Java四种引用类型 – Helldorado – 博客园（
强 软 弱 虚
强引用：GC root对象可以直接到达的对象就是强引用的对象，一般在程序中创建的都是强引用的，只有当没有引用的时候才会回收。
软引用：由一个GC root 关联一个软引用对象，软引用又会关联一个对象，这就是软引用对象，当发生垃圾回收且内存不够时，就会回收。
软引用是用来描述一些非必需但仍有用的对象。在内存足够的时候，软引用对象不会被回收，只有在内存不足时，系统则会回收软引用对象，如果回收了软引用对象之后仍然没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。这种特性常常被用来实现缓存技术，比如网页缓存，图片缓存等。
弱引用：由一个GC root 关联一个弱引用对象，弱引用又会关联一个对象，这就是弱引用对象，当发生垃圾回收就会回收。
软引用和弱引用会进入引用队列，线程会在后台 扫描 引用队列，定期释放这两个引用自身。
虚引用：必须配合引用队列使用，主要配合 ByteBuffer 使用，被引用对象回收时，会将虚引用入队， 由 Reference Handler 线程调用虚引用相关方法释放直接内存
NIO的时候会用到，因为是直接内存，所以gc 管不到，只能通过虚引用，再加一个线程去手动释放
终接器引用：
无需手动编码，但其内部配合引用队列使用，在第一次垃圾回收时，终结器引用入队（被引用对象
暂时没有被回收），再由 Finalizer 线程通过终结器引用找到被引用对象并调用它的 finalize
方法，第二次 GC 时才能回收被引用对象
强 > 软 > 弱 > 虚引用
分代垃圾回收工作机制
简述分代垃圾回收器是怎么工作的？
分代回收器有两个分区：老生代和新生代，新生代默认的空间占比总空间的 1/3，老生代的默认占比是 2/3。
新生代使用的是复制算法，新生代里有 3 个分区：Eden、To Survivor、From Survivor，它们的默认占比是 8:1:1，它的执行流程如下：
- 把 Eden + From Survivor 存活的对象放入 To Survivor 区；
- 清空 Eden 和 From Survivor 分区；
- From Survivor 和 To Survivor 分区交换，From Survivor 变 To Survivor，To Survivor 变 From Survivor。
每次在 From Survivor 到 To Survivor 移动时都存活的对象，年龄就 +1，当年龄到达 15（默认配置是 15）时，升级为老生代。大对象也会直接进入老生代。
老生代当空间占用到达某个值之后就会触发全局垃圾收回，一般使用标记整理的执行算法。以上这些循环往复就构成了整个分代垃圾回收的整体执行流程。
你知道一个对象怎么从新生代变成老年代吗
一个对象初始分配在伊甸园，新生代空间不足 触发minor gc 如果该对象存活 就会复制到 to区
交换from to，年龄加一，几次新生代空间不足 进行gc后 年龄达到阈值就会进入老年代。
通过调试程序可以看到 垃圾回收的具体过程。
特例： 堆区存储大对象时 如果新生代不够 老年代够 那么会直接晋升
如果都不够，直接堆区溢出
如果子线程堆区溢出，会影响主线程的正常运行吗？
其实发生OOM的线程一般情况下会死亡，也就是会被终结掉，该线程持有的对象占用的heap都会被gc了，释放内存。因为发生OOM之前要进行gc，就算其他线程能够正常工作，也会因为频繁gc产生较大的影响。
一般不会影响其他线程工作。
高德面试官问我：JVM内存溢出后服务还能运行吗，我一顿操作行云流水_wj1314250的博客-CSDN博客_oom程序还能运行吗
一个进程一个堆 一个线程一个栈
垃圾回收策略（怎么回收）
标记清除
优点 速度快
缺点 空间不连续 有内存碎片
复制算法
双倍内存空间 效率较低
标记整理
没有内存碎片 效率较低
在新生代中可以使用复制算法，但是在老年代就不能选择复制算法了，因为老年代的对象存活率会较高，这样会有较多的复制操作，导致效率变低。
标记-清除算法可以应用在老年代中，但是它效率不高，在内存回收后容易产生大量内存碎片。因此就出现了一种标记-整理算法（Mark-Compact）算法，与标记-清除算法不同的是，在标记可回收的对象后将所有存活的对象压缩到内存的一端，使他们紧凑的排列在一起，然后对端边界以外的内存进行回收。回收后，已用和未用的内存都各自一边。
优点：解决了标记-清除算法存在的内存碎片问题。
缺点：仍需要进行局部对象移动，一定程度上降低了效率。
分代算法：根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，一般是新生代和老年代，
新生代基本采用复制算法，老年代采用标记整理算法。
新生代垃圾回收器和老年代垃圾回收器都有哪些？有什么区别？
- 新生代回收器：Serial、ParNew、Parallel Scavenge
- 老年代回收器：Serial Old、Parallel Old、CMS
- 整堆回收器：G1
垃圾回收器
Serial + Serial Old串行
堆内存较小，适合个人电脑。
不然要耗费很长时间
新生代单线程收集器，标记和清理都是单线程，优点是简单高效；
Parallel + Parallel Old吞吐量优先
新生代收并行集器，实际上是Serial收集器的多线程版本，在多核CPU环境下有着比Serial更好的表现；
堆内存较大 多核cpu 适合 服务器，gc总时间短 适合科学计算等任务
分布式计算
CMS响应时间优先
Concurrent Mark Sweep。
看名字就知道，CMS是一款并发、使用标记-清除算法的gc。
CMS是针对老年代进行回收的GC。
在一些对响应时间有很高要求的应用或网站中，用户程序不能有长时间的停顿，CMS 可以用于此场景。
好文
多线程
堆内存较大 多核CPU
gc 单次时间短
适合互联网的低延迟需求
CMS回收过程可以分为哪些步骤？
（1）初试标记：初试标记仅仅只是标记一下GC Roots能直接关联到的对象，速度很快，但需要暂停所有其他的工作线程。
（2）并发标记：GC 和用户线程一起工作，执行GC Roots跟踪标记过程，不需要暂停工作线程。
（3）重新标记：在并发标记过程中用户线程继续运作，导致在垃圾回收过程中部分对象的状态发生了变化，未来确保这部分对象的状态的正确性，需要对其重新标记并暂停工作线程。
（4）并发清除：清理删除掉标记阶段判断的已经死亡的对象，这个过程用户线程和垃圾回收线程同时发生。
需要重新标记 是因为在并发的过程中待回收的对象可能会变多，或者原来被判定为垃圾的现在被强引用了。
CMS的问题
（1）CMS收集器对处理器资源非常敏感。
（2）CMS是基于标记-清除算，产生大量的空间碎片。
（3）如果并发失败，响应时间就会变得很长。
具体的：
cms 并发失败 （因为碎片太多，需要整理） 就会退化为 串行parallel 的， 响应时间就会变的很长
CMS的特点
特点一
老年代并行收集器，以获取最短回收停顿时间为目标的收集器，具有高并发、低停顿的特点，追求最短GC回收停顿时间。
特点二
CMS 使用的是标记-清除的算法实现的，所以在 gc 的时候回产生大量的内存碎片，当剩余内存不能满足程序运行要求时，系统将会出现 Concurrent Mode Failure，临时 CMS 会采用 Serial Old 回收器（标记-整理）进行垃圾清除，此时的性能将会被降低。
G1 GC（综合）
Java堆并行收集器，G1收集器是JDK1.7提供的一个新收集器，G1收集器基于“标记-整理”算法实现，也就是说不会产生内存碎片。此外，G1收集器不同于之前的收集器的一个重要特点是：G1回收的范围是整个Java堆(包括新生代，老年代)，而前六种收集器回收的范围仅限于新生代或老年代。
g1 比cms更强，没有内存碎片 兼顾吞吐量和响应时间
分区回收过程：
G1垃圾回收器的改进是什么？相比于CMS突出的地方是什么？
回答：G1垃圾回收器抛弃了分代的概念，将堆内存划分为大小固定的几个独立区域，并维护一个优先级列表，在垃圾回收过程中根据系统允许的最长垃圾回收时间，优先回收垃圾最多的区域。（G1算法是可控STW的一种算法，GC收集器和我们GC调优的目标就是尽可能的减少STW的时间和次数。）
G1突出的地方：
基于标记整理算法，不产生垃圾碎片。
可以精确的控制停顿时间，在不牺牲吞吐量的前提下实现短停顿垃圾回收。
追问3：现在jdk默认使用的是哪种垃圾回收器？
回答：
jdk1.7 默认垃圾收集器Parallel Scavenge（新生代）+Parallel Old（老年代）
jdk1.8 默认垃圾收集器Parallel Scavenge（新生代）+Parallel Old（老年代）
jdk1.9 默认垃圾收集器G1
调优
jvm调优应该放在最后，代码 调优优先
新生代调优
老年代调优
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