JVM

• 引用计数法：在Java领域，至少主流的Java虚拟机里面都没有选用引用计数算法来管理内存，主要原因是，这个看似简单的算法有很多例外情况要考虑，必须要配合大量额外处理才能保证正确地工作，譬如单纯的引用计数就很难解决对象之间相互循环引用的问题。
• 可达性分析
　　○ 通过一系列称为“GCRoots”的根对象作为起始节点集，从这些节点开始，根据引用关系向下搜索，搜索过程所走过的路径称为“引用链”（Reference Chain），如果某个对象到GC Roots间没有任何引用链相连，或者用图论的话来说就是从GC Roots到这个对象不可达时，则证明此对象是不可能再被使用的。
　　○ Object5、6、7都将被回收
　　

　　○ 固定可作为GC Roots的对象
　　　　§ 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象，譬如各个线程被调用的方法堆栈中使用到的参数、局部变量、临时变量等。
　　　　§ 静态属性引用的对象、常量引用的对象
　　　　§ 被同步锁（synchronized）持有的对象
　　　　§ JVM内部的引用（基本数据类型对应的class对象、常驻异常对象、系统类加载器）
　　　　§ JNI引用的对象
　　　　§ ...
• 引用的分类（引用强度依次减弱）
　　○ 强引用：普通引用，存在最多，例如new
　　○ 软引用（SoftReference）：在系统将要发生内存溢出异常前，会把这些对象列进回收范围之中进行第二次回收，如果这次回收还没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。
　　○ 弱引用（WeakReference）：当垃圾收集器开始工作，无论当前内存是否足够，都会回收掉只被弱引用关联的对象。
　　○ 虚引用（PhantomReference）：一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过虚引用来取得一个对象实例。
• 判定是否回收
　　○ 在进行可达性分析后，如果一个对象没有与GC Roots相连接的引用链，它并不会被立即回收，还要经过一次筛选，假如对象没有覆盖finalize()方法，或者finalize()方法已经被虚拟机调用过，那么虚拟机将这两种情况都视为“没有必要执行”。
• 方法区的垃圾回收条件苛刻，不常进行

• 分代收集
　　○ 弱分代假说（Weak Generational Hypothesis）：绝大多数对象都是朝生夕灭的。
　　○ 强分代假说（Strong Generational Hypothesis）：熬过越多次垃圾收集过程的对象就越难以消亡。
• 收集的分类
　　○ 部分收集（Partial GC）：指目标不是完整收集整个Java堆的垃圾收集
　　　　§ 新生代收集（Minor GC/Young GC）：指目标只是新生代的垃圾收集。
　　　　§ 老年代收集（Major GC/Old GC）：指目标只是老年代的垃圾收集。目前只有CMS收集器会有单独收集老年代的行为。另外请注意“MajorGC”这个说法现在有点混淆，在不同资料上常有不同所指，读者需按上下文区分到底是指老年代的收集还是整堆收集。
　　　　§ 混合收集（Mixed GC）：指目标是收集整个新生代以及部分老年代的垃圾收集。目前只有G1收集器会有这种行为。
　　○ 整堆收集（Full GC）：收集整个Java堆和方法区的垃圾收集。
• 区域划分
　　○ 新生代、老年代：在新生代中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，而每次回收后存活的少量对象，将会逐步晋升到老年代中存放。
　　○ 跨代引用假说（Intergenerational Reference Hypothesis）：跨代引用相对于同代引用来说仅占极少数。所以，在对新生代单独做垃圾收集时，不应该为了少量的跨代引用而遍历整个老年代（搜索引用链）。
　　○ 全局的数据结构——记忆集（Remembered Set）：把老年代划分成若干小块，标识出老年代的哪一块内存会存在跨代引用。此后当发生Minor GC时，只有包含了跨代引用的小块内存里的对象才会被加入到GC Roots进行扫描。
• 标记-清除算法
　　○ 算法分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后，统一回收掉所有被标记的对象，也可以反过来，标记存活的对象，统一回收所有未被标记的对象。
　　○ 缺点
　　　　§ 执行效率不稳定：若存在大量要回收的对象，则大量的标记和清除操作会降低效率。
　　　　§ 内存空间碎片化：在执行若干次标记清除之后，磁盘空间将变得碎片化，当难以分配空间给较大对象时，则必须再执行标记清除。
　　　　  

• 标记-复制算法
　　○ 半区复制：将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。
　　○ 当要回收的半区中大部分对象是可以存活的，这将带来很大的复制开销；但当大部分对象是需要回收时，只需执行少量的复制操作和一次清除操作即可。所以，这种算法很适合新生代区域的回收。
　　○ 缺点是空间被浪费了一半（必须闲置一半的空间用于复制）。但实际应用中，设计者并没有按照1：1来划分区域，因为98%的新生代对象死在第一轮收集。
• 标记-整理算法
　　○ 让所有存活的对象都向内存空间一端移动，然后直接清理掉边界以外的内存。
　　○ 弊端：对于老年代需要大量移动对象；移动对象时需要全程暂停应用程序。
• 选择
　　○ 标记-清除算法在回收时更为直接，但由于空间碎片化，需要依赖于更复杂的内存分配和访问机制，而内存访问是非常频繁的，会直接影响程序的吞吐量。
　　○ 是否移动对象都存在弊端，移动则内存回收时会更复杂，不移动则内存分配时会更复杂。
　　○ HotSpot虚拟机里面关注吞吐量的Parallel Scavenge收集器是基于标记-整理算法的，而关注延迟的CMS收集器则是基于标记-清除算法的。
平时多数时间都采用标记-清除算法，暂时容忍内存碎片的存在，直到内存空间的碎片化程度已经大到影响对象分配时，再采用标记-整理算法收集一次，以获得规整的内存空间。

参考资料：《深入理解Java虚拟机 第三版》周志明