JVM 内存模型

堆分区

GC 发生在哪里？

JVM 内存区域中，程序计数器，JVM栈和本地方法栈时线程私有的，随着线程的创建而创建，销毁而销毁，每个栈帧分配多少内存都是已知的，因此这三个区域的内存分配和回收都具有确定性。

那么GC的重点就是堆和方法区的内存，堆中是对象的回收，方法区是废弃常量和无用类的回收。

GC 过程理解

Java 应用创建对象，通常分配在 Eden 区域，当其空间占用到达一定阈值，触发 Minor GC。依然被引用的对象存活下来，复制到 Survivor区域，没有被引用的对象被回收。
经过一次 Minor GC，Eden 空闲下来，直到再次触发 Minor GC。这时，另一个 Survivor 成为 to 区域，Eden 区域存活对象和 From 区域对象复制到 to 区域，并且存活年龄计数 +1.
第2步发生很多次，直到有对象年龄计数达到阈值，这时发生所谓的晋升(Promotion),超过阈值的对象晋升到老年代。
后面就是老年代 GC，取决于选择的 GC 选项。

老年代 GC 叫做 Major GC，整个堆清理叫做 Full GC.

对象什么时候被回收？

当一个对象不在被引用，就代表改对象可以被回收。有两种算法可以判断对象是否可以被回收：

引用计数算法：每个对象有一个引用计数器，被引用+1，引用失效-1，引用=0代表可以被回收了。虽然该方法实现简单，但它存在对象间循环引用的问题。

可达性分析算法：GC Roots 是所有对象的根对象, JVM 加载时，会创建一些普通对象引用正常对象。这些对象作为正常对象的起始点，GC时，从 GC Roots 向下搜索，当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链时，表示该对象可被回收了。HotSpot JVM采用的改算法。

强引用，软引用，弱引用，虚引用有什么区别？

不同的引用类型，区别在对象可达性状态和对GC的影响。

引用类型	特点
强引用	存在引用，永远不会被 GC
软引用	通过 SoftReference 实现，当要 OOM 时才会回收
弱引用	通过 WeakReference 实现，只要 GC 就会被回收
虚引用	通过 PhantomReference 实现，唯一作用是被GC时受到一个系统通知

参考地址 https://mp.weixin.qq.com/s/8f29ZfGvZVPe0bO-FahokQ

如何回收对象？

JVM GC 遵循以下两个特性：

自动性：Java 提供了一个系统级的线程来跟踪每一块分配出去的内存空间，当 JVM 处于空闲循环时，垃圾收集器线程会自动检查每一块分配出去的内存空间，然后自动回收每一块空闲的内存块。

不可预期性：对象回收的时期不确定。

GC 线程是 JVM 自动执行的，Java 程序无法自动执行。System.gc 只能建议进行 GC, 具体什么时候执行？仍然是不可预期。

GC 算法

JVM GCopen in new window

GC 算法和具体 JVM 紧密相关，不同的JVM 提供的实现可能不一样。

常见的 GC 算法如下表:

标记-清除算法 Mark-Sweep

标记：存活对象标记

清除: 回收不可达对象

复制算法 Copying

对象创建区复制到空闲区，两个区交换

标记-整理 Mark-Compact

标记：存活对象标记

整理：移动所有存活对象，按顺序排列

分代收集

组合回收， GC 主流回收算法，将不同声明周期的对象分配到堆中不同区域，采用不同的 GC 算法。

总结

GC 算法	优点	缺点	适用场景
标记-清除(Mark-Sweep)	不移动对象，简单高效	效率低，内存碎片
复制(Copying)	不产生内存碎片	内存使用率低，频繁复制	对象存活率低
标记-整理(Mark-Compact)	综合前两种优点	移动对象，成本较高	对象存活率高
分代收集(Generational Collection)	分区回收

不同内存区域的回收方式

年轻代

使用 Minor GC，采用复制算法。

Java 应用创建对象，通常分配在 Eden 区域，当其空间占用到达一定阈值，触发 Minor GC。依然被引用的对象存活下来，复制到 Survivor区域，没有被引用的对象被回收。
经过一次 Minor GC，Eden 空闲下来，直到再次触发 Minor GC。这时，另一个 Survivor 成为 to 区域，Eden 区域存活对象和 From 区域对象复制到 to 区域，并且存活年龄计数 +1.
第2步发生很多次，直到有对象年龄计数达到阈值，这时发生所谓的晋升(Promotion),超过阈值的对象晋升到老年代。

老年代

存放生命周期较长的对象，使用标记-清除算法或标记-整理算法。

回收器分类

回收器分类一图流：

连线为相互配合的GC

年轻代垃圾回收器

回收器类型	回收算法	特点	参数
Serial GC	复制	单线程, Client 模式默认回收器	-XX:+UseSerialGC
ParNew GC	复制	新生代GC，Serial GC 的多线程版本，通常配合老年带的 CMS GC 工作	-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC
Parallel Scavenge GC	复制	多线程，高吞吐,JDK8 默认GC	-xx:+UseParallelGC

老年代回收器

回收器类型	回收算法	特点	参数
Serial Old GC	标记-整理	单线程	-XX:+UseSerialGC
Parallel Old GC	标记-整理	JDK8 默认GC	-xx: +UseParallelOldGC
CMS(Concueent Mark Sweep) GC	标记-清除	并发收集，低延迟，高吞吐，内存碎片	-XX:+UseConcMarkSweepGC（默认会将-XX: +UseParNewGC打开)

G1GC

回收器类型	回收算法	特点	参数
G1 GC	标记-整理+复制	高并发、低停顿、可预测停顿时长	-XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200（最大停顿时间）

G1（Garbage First）采用了全新的分区算法。

JDK9 默认GC

查看默认GC

查看 JDK 默认GC配置

java -XX:+PrintCommandLineFlags -version

输出如下

-XX:InitialHeapSize=264301824 -XX:MaxHeapSize=4228829184 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseParallelGCation -XX:+UseParallelGC
java version "1.8.0_291"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_291-b10)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.291-b10, mixed mode)

可以看到 -XX:+UseParallelGC,JDK1.8默认采用的是ParallelGC（新生代），老年代默认就是Parallel old了。

# JVM 内存模型

# 堆分区

# GC 发生在哪里？

# GC 过程理解

# 对象什么时候被回收？

# 强引用，软引用，弱引用，虚引用有什么区别？

# 如何回收对象？

# GC 算法

# 标记-清除算法 Mark-Sweep

# 复制算法 Copying

# 标记-整理 Mark-Compact

# 分代收集

# 总结

# 不同内存区域的回收方式

# 年轻代

# 老年代

# 回收器分类

# 年轻代垃圾回收器

# 老年代回收器

# G1GC

# 查看默认GC

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