好屌好屌的「GC系列」JVM垃圾定位及垃圾回收算法浅析 0x01什么是垃圾很简单

0x01 什么是垃圾很简单，没有引用指向的任何对象都叫做垃圾（garbage）。
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什么是garbage
在某一内存空间中， Java程序制造了很多对象被引用，有的对象还引用别的对象，中途有对象不被需要了就没有指向他的引用了，这些没有引用指向的东西就是垃圾。
这些垃圾不需要自己回收， JVM中有类似于街道上那些勤劳的环卫工的人，在帮忙回收垃圾。
0x02 如何找到垃圾那么，帮忙回收垃圾的人是如何找到垃圾的呢？JVM中一般有两种算法：

Reference Count 引用计数
Root Searching 根可达算法

2.1 引用计数引用计数法设定给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值加１；当引用失效时，计数器值减1 ，引用数量为0的时候，则说明对象没有被任何引用指向, ，可以认定是“垃圾”对象。

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引用计数法
但是引用计数法不能解决循环引用的问题，比如O1->O2->O3->O1 ，当没有引用指向他们任何一个的时候，他们的reference count都是1 ，按照引用计数法，他们都不是垃圾。
而事实上，没有任何引用指向O1、O2、O3这一坨了，他们都是垃圾。
JVM（看向O1）：坚决不能容忍垃圾！
O1：看什么，我的引用计数为1 ，不是0 ，我不是垃圾。
JVM：不好意思，我不是针对你，我是说你们一坨都是垃圾！

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引用计数法无法确定垃圾的情况
2.2 根可达算法引用计数法不能解决循环引用的问题，可采用根可达算法（Root Searching）。
其算法思路就是通过一系列名为 GC Roots 的对象作为根，从根上开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链(Reference Chain) ，当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的。
那么哪些是 Roots 呢？

线程栈变量

Java程序从main方法开始执行， main方法会开启一个线程，这个线程里有线程栈，里面有栈帧。
从main开始这个线程栈帧里面的这些个叫做根对象。

静态变量

一个class被load到内存之后，马上就对静态变量进行初始化，所以静态变量访问到的对象也是根对象。

常量池

如果一个class能够用到其他的class的对象，那么他就是根对象。

JNI指针

本地方法用到本地的对象也是根对象。

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总之，当一个程序起来之后马上需要的对象叫做根对象。
0x03 常见的垃圾回收算法垃圾找到了之后就要回收，那么JVM怎么进行垃圾回收呢？
【好屌好屌的「GC系列」JVM垃圾定位及垃圾回收算法浅析】如何进行垃圾清除，常用的算法有3种：

Mark-Sweep 标记清除
Coping 拷贝算法
Mark-Compact 标记压缩

3.1 标记清除先标记垃圾，然后清除垃圾。通过该算法，先找到那些有用的对象，没有用的并出来然后把它们清除掉。

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从图中可以看出，标记清除算法将垃圾标记并清除后，内存中原先不可用的内存变成了空闲的可用的，但是这些内存有些有些不连续了，也就是说产生了碎片。
再一个，如果存活的对象比较多，这种情况标记清除算法的执行效率比较高。相反执行效率就稍微低一点，因为需要两遍扫描，第一次扫描找到那些有用的，第二次扫描把那些没用的找出来清理掉。
3.2 拷贝算法拷贝算法，就是把内存一分为二，比如A、B两个区域，分开之后，把A区域中有用的拷贝到B区域，拷贝完成后，把A区域全部清除，下次再分配内存的时候先往B区域分配，如此往复。
1）把内存一分为二，分为A、B两个区域，分配内存先往A区域分配

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2）拷贝A区域中存活的有用的对象到B区域

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拷贝完成的状态：

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