垃圾对象判断

垃圾回收第一步就是确定哪些对象需要被回收，方法有 2 种：

1. 引用计数
   引用计数就是在全局维护一个 Map 保存对象的引用，当引用一个对象的时候，就给对应的 value 加 1 ，当这个引用失效的时候，就将对应的 value 减 1 。当 value 的值为 0 的时候，就说明此刻该对象是垃圾对象，可以被回收掉。引用计数的缺点：
   1） 无法解决循环引用的问题。
   2） 引用计数需要实时更新，开销大。
2. 可达性分析
   可达性分析就是从 GC root 开始遍历，能遍历到的对象就不会被回收。hotspot 的定义的 GC roots 有：
   1） 虚拟机栈中引用的对象（栈帧中局部变量表中的对象）。
   2） 方法区中静态属性和常量引用的对象。
   3） 本地方法栈中的对象。

垃圾收集算法

1. 标记-清除算法
   标记清除算法是最基本的垃圾收集算法。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，在标记完后统一回收所有被标记的对象。标记清楚算法缺点：
   1）效率不高；
   2）清除后会产生大量不连续的内存碎片，碎片太多，会导致在创建大对象时没有足够的连续内存，会再次触发垃圾回收。
2. 复制算法
   复制算法是为了解决标记清除算法的效率问题提出的。复制算法将内存分为大小相等的两份，每次使用其中一份。当其中一块用完了，就将对象复制到另一块上，然后再把原来的内存一次清除。这样每次都对一整块内存进行操作，不会出现内存碎片的问题，简单高效，但是缺点也很明显，就是每次只有一半的内存可以使用。复制算法在新生代的垃圾回收中被大量采用，新生代被分为 Eden 和 Survivor 。当进行垃圾回收时， Eden 和其中一个 Survivor 的对象会被复制到另一个 Survivor 中。如果 Survivor 空间不够，对象会进入 Old 区，这被称为分配担保（Handle Promotion）。
3. 标记-整理算法
   由于复制算法的特点，一般不会在 Old 区使用。根据 Old 区的特点，提出了另一种标记-整理算法。首先对对象进行标记，然后将对象向一端移动，然后清理掉边界以外的内存空间。
4. 分代收集算法
   分代收技算法是根据对象的存活时间，将内存分为几块，根据不同区域的特点选择不同的垃圾回收算法。如新生代中对象创建和死亡的频率很高，所以大多采用复制算法。老年代没有额外的内存进行分配担保，所以大多使用标记-删除和标记-复制算法。

垃圾收集器

垃圾收集器是对垃圾收集算法的实现，垃圾收集器可以搭配使用。

• 年轻代垃圾收集器
  1. Serial 收集器
  Serial 收集器是单线程的，它会在进行垃圾回收时，会暂停其他所有线程（stop-the-world）。Serial 收集器简单高效，虽然会造成停顿，但是在 Client 模式下，Serial 收集器是一个不错的选择。
  2. ParNew 收集器
  ParNew 是 Serial 的多线程版本，由于 CMS 只能搭配 ParNew 使用，所以 ParNew 是 Server 模式下的新生代收集器首选。
  3. Parallel Scavenge 收集器
  Parallel Scavenge 是新生代收集器，使用复制算法，并行的多线程收集器。Parallel Scavenge 的衡量标准是吞吐量。吞吐量是 CPU 用于运行用户代码与 CPU 总消耗时间的比值。

• 老年代垃圾收集器
  1. Serial Old 收集器
  Serial Old 是 Serial 的老年代版本。会暂停所有线程，使用标记整理算法。
  2. CMS 收集器
  Concurrent Mark Sweep 目标是减少停顿。使用标记清除算法。
  3. Parallel Old 收集器
  Parallel Old 是 Parallel Scavenge 的老年代版本，搭配 Parallel Scanvenge 使用。

• G1 收集器

串行，并行和并发

串行：应用和 GC 是顺序执行的，在 GC 的时候应用需要停止，只有一个线程在 GC 。
并行：应用和 GC 是顺序执行的，在 GC 的时候应用需要停止，有多个线程在 GC 。
并发：应用和 GC 是同时执行的，可能同时执行，也可能交替执行。