判断对象生死
引用计数法：给每一个对象添加一个计数器，若对象被引用则计数器加一，当引用失效则计数器减一，若对象的计数器为零说明对象不再被引用，可以进行回收。但是引用计数法有一个问题，就是当两个对象循环引用时，那么这两个对象的计数器不能能为零，也就永远无法回收。
可达性分析法：以一系列称为GC roots”的根对象为起始节点集，从这些节点开始根据引用向下搜索，搜索过程走过的路径称为“引用链”，如果一个对象和起始节点之间没有引用链相连，那么这个对象就不可能在被使用了，应该被回收掉。
GC roots选取：
- 虚拟机栈中引用的对象。
- 方法区的静态变量。
- 常量池中的常量对象。
- 本地方法栈中引用的对象。
- 被同步锁持有的对象
- 虚拟机内部的引用，包括基本类型对应的Class对象，异常对象，系统类加载器。
垃圾收集算法
-
分代收集理论
1、弱分代假说：大部分对象的生命周期都是极短的。
2、强分代假说：熬过了多次垃圾收集的对象就越难消亡。
3、跨代引用假说：跨代引用相对于同代引用只占极少数。（如果存在跨代引用可以在新生代中加入记忆集，记忆集将老年代划分为多个小块，标识出存在跨代引用的老年代对象）。
-
标记-清除算法
最基础的垃圾收集算法，首先将需要回收的对象标记起来，然后统一回收标记的对象。
这样具有两个严重的缺点：
1、如果需要回收的对象比较多，那么标记和清除操作的工作量很大，导致垃圾收集效率低，特别是在新生代中，大多数对象都是需要被回收的。
2、在垃圾收集完成后，会产生很多的空间随便，以后在给大的对象分配空间时容易出现内存不足的问题。
-
标记-复制算法（适合Minor GC/young GC）
对于新生代来说，存活的对象较少，我们将内存分为大小相等的两块，现在A区存储对象，B区空着。在垃圾收集时将A区存活的对象标记起来然后复制到B区，然后清除A区的所有对象。下次分配内存时就分配到B区，就这样轮换。
缺点：将空间分为大小相等的两块，可用来存储对象的空间缩小了一般比较浪费。
改进办法：Appel式回收，Serial、ParNew等新生代垃圾收集器采用的就是这种策略。其实现原理是将内存分为一个
-
标记-整理算法（适合MajorGC/old GC）
经典垃圾收集器
-
Serial收集器
最基础最早的新生代收集器，是一个单线程收集器，在serial执行垃圾收集时，必须停止其他所有的工作线程。在垃圾收集时暂停其他线程的工作会提供十分不好的体验，但是serial收起是最简单和高效的收集器，占用最小的内存，适合客户端模式下的虚拟机。
-
ParNew收集器
serial收集器的多线程并发版本。
在JDK7之前服务器端模式下hotspot虚拟机首选的新生代收集器。
这是因为作为老年代收集器的CMS只能选择和serial收集器或ParNew收集器配合使用，因此ParNew收集器是激活CMS收集器后的默认新生代收集器。也可以使用-XX:=/-UseParNewGC选择使用。（随着G1的发展，JDK9后取消使用了）。
-XX：ParallelGCThreads可以限制收集垃圾的线程数。
-
Parallel Scavenge
新生代收集器，多线程，基于标志-复制算法实现。
其侧重点在于达到一个可控制的吞吐量（Throughput）。
吞吐量=用户线程时间/用户线程时间+垃圾回收线程时间。
-XX:MaxGCPauseMills：最大垃圾收集停顿时间
（垃圾收集时间要缩短，就得减少新生代空间，可能导致垃圾回收频繁，吞吐量降低）
-XX:GCTimeRatio：直接设置吞吐量（垃圾收集时间所占比率，取值为（0，100），默认为99，1/99+1）
-XX:+/-UseAdaptiveSizePolicy：开启这个参数，虚拟机会自动帮我们设置新生代大小（-Xmn）、Eden和Survivor区的比例（-XX:SurvivorRatio），晋升老年代对象大小（-XX:PretenureSizeThreshold）这些参数。自适应的调节策略是Parallel Scavenge收集器的一大特性。
-
Serial Old收集器
老年代、单线程收集器，基于标志-整理算法实现。
一般情况下供客户端模式下的虚拟机使用。
可以搭配Parallel Scavenge使用，或者作为CMS失败后的预案使用。
-
Parallel Old收集器
Parallel Scavenge收集器的老年代版本。
老年代收集器，支持多线程收集，基于标志-整理算法实现。
-
CMS收集器
Concurrent Mark Sweep以最短停顿时间为目标的收集器。
基于标记-清除算法实现，其过程可以分为4个步骤：
1、初始标记
只标记和GC Roots直接相连的对象，需要stop the world。
2、并发标记
根据引用链搜索标记所有对象，此过程是和其他用户线程并发进行的。
3、重新标记
修正并发标记期间因用户线程的继续运作而改变的标记对象。
4、并发清除
使用标记-清除算法清除被标记的对象。
CMS收集器的三个显著缺点：
1、占用处理器资源导致应用程序运行变慢，吞吐量下降。
2、无法收集浮动垃圾，在并发标记和并发清除时，有新的垃圾产生只能等到下次GC时回收，而且需要预留空间给用户进程创建新对象，因此不能像其他的垃圾回收器一样在老年代内存满了再回收，CMS收集器启动阈值为92%（JDK6），可以设置参数-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction。
3、标记-清除算法的内存碎片问题。
-
G1
开创了收集器面向局部收集的设计思路和基于Region的内存布局形式。
G1再收集垃圾不再是基于整个新生代或整个老年代进行收集，它可以面向堆内存任何部分来组成回收集，衡量标准不再是基于它属于哪个分代，而是哪块内存中存放的垃圾多，回收收益最大，因此G1是Mixed GC模式。
G1实现：G1不再坚持固定大小和固定数量的分代区域划分，而是将连续的java堆划分为多个大小相等的独立区域(Region)，每个Region根据需要扮演新生代的Eden空间、survivor空间或者是老年代空间。Region中有一类特殊的Humongous区域用来专门存储大对象，G1 认为只要对象的大小超过Region区域大小的一半即可认为是大对象（Region区域大小可以通过-XX:G1HeapRegionSize设定，取值范围为1~32M，且为2的N次幂）。G1中收集垃圾是以Region为基本单位的，因此G1会维护一个优先列表记录Region区域回收的价值，再用户允许的收集停顿时间会优先收集价值大的Region区域（-XX:MaxGCPauseMills指定停顿时间，默认为200ms）。
