JVM 垃圾回收算法及基本概念

一、理论算法

比较古老经典的垃圾手机算法，核心是在对象被其他所引用时计数器 +1，而当引用失效时则 -1

这种方式有个严重的问题：无法处理循环引用的情况，还有每次进行加减操作比较浪费系统性能。

分为标记和清除两个阶段进行处理内存中的对象

弊端是空间碎片问题，垃圾回收后的空间是不连续的，不连续的内存空间的工作效率要低于连续的空间

在标记清除法基础上做了优化，把存活的对象压缩到内存一端，然后进行垃圾清理

Java 老年代使用的就是这个算法

因为对象太多，复制消耗性能

核心思想就是将内存空间分为两块，每次只使用其中一块，在垃圾回收时，将正在使用的内存的存留对象复制到未被使用的内存块中去，之后去清除之前正在使用的内存块中的所有对象，反复去交换两个内存的角色，完成垃圾手机。

Java 新生代的 from 和 to 空间就是使用这个算法

对象少，可以复制

根据对象的特点把内存分为 N 块，然后根据每个内存的特点使用不同的算法

对于新生代和老年代来说，新生代回收频率很高，但是每次回收耗时都很短，而老年代回收频率较低，但是耗时会相对较长，所以应该尽量减少老年代的 GC

将整个内存分为 N 多个小的独立空间，每个小空间都可以独立使用，这样细粒度的控制一次回收一些小空间，而不是对整个空间进行 GC，从而提升性能，并较少 GC 停顿世界。

为了让垃圾回收器可以高效执行，大部分情况下，会要求系统进入一个停顿状态。停顿的目的是终止所有应用线程，只有这样系统才不会有新的垃圾产生，同时，停顿保证了系统状态在某一瞬间的一致性，也有益于更好地标记垃圾对象。

一般而言对象首次创建会被放置在新生代的 eden 区，如果没有 GC 介入，则对象不会离开 eden 区，那么 eden 区的对象如何进入老年代呢？

一般来讲，只要对象的年龄达到一定的大小，就会自动离开年轻代进入老年代，对象年龄是由对象经历的 GC 次数决定的，在新生代每次 GC 之后，如果对象没有被回收则年龄 +1，虚拟机提供了一个参数来控制新生代对象的最大年龄，当超过这个年龄范围就会晋升老年代。

默认情况下为 15 
-XX:MaxTenuringThreshold

堆是和应用程序关系最密切的内存空间，几乎所有的对象都存放在其中，并且 Java 堆是完全自动化管理的，通过垃圾回收机制，垃圾回收会自动清理，不需要显式释放。

根据垃圾回收机制的不同，Java 堆有可能拥有不同结构。最为常见的是将整个 Java 堆分为新生代和老年代。其中新生代存放新生的对象或者年龄不大的对象，老年代则存放老年代对象。

新生代分为 eden 区、s0 区、s1 区，s0 和 s1 也被称为 from 和 to 区，它们是两块大小相同并且可以互换角色的空间。

绝大多数情况下，对象首先分配在 eden 区，在一次新生代回收之后，如果对象还存货，则会进入 s0 或者 s1 区，之后每经过一次新生代回收，如果对象存活则它的年龄就 +1，当对象到达一定的年龄后，则进入老年代。

Java 栈是一块线程私有的内存空间，一个栈，一般由三部分组成：

用于报错函数的参数及局部变量

主要保存计算过程的中间结果，同时作为计算过程中变量临时的存储空间

除了局部变量表和操作数栈外，栈还需要一些数据来支持常量池的解析，这里帧数据区保存着访问常量池的指针，方便程序访问常量池

另外，当函数返回或者出现异常时，虚拟机必须有一个异常处理表，方便发送异常的时候找到异常的代码，因此异常处理表也是帧数据区的一部分。

Java 方法区和堆一样，方法区是一块所有线程共享的内存区域，它保存系统的类信息，比如类的字段、方法、常量池等。方法区的大小决定了系统可以保存多少个类，如果系统定义太多的类，导致方法区溢出。虚拟机同样会抛出内存溢出错误

方法区可以理解为永久区：Perm

没有修不好的电脑