什麼是“GC”

垃圾回收機制。

為什麼要用“GC”

眾所周知，JAVA 這語言，與C語言不同，Java記憶體（堆記憶體）的分配與回收由JVM垃圾收集器自動完成，比如 C語言自己定義的變數，不用時需要 自己回收這個變數 。JAVA 這就是自動完成了，自動檢測，無用的垃圾，回收，從而釋放記憶體。一個人工，一個自動化。

先看一下JVM記憶體結構

棧：存放區域性變數

堆：存放所有new出來的東西

方法區：被虛擬機器載入的類資訊、常量、靜態常量等。

程式計數器(和系統相關)

本地方法棧

堆記憶體就是GC管理的主要區域（知識點，重點）

然後JVM又把堆記憶體分三代，新生代，老年代，持久代。如下圖

• 新生代：分為eden ,From Survivor ，TO Survivor

絕大多數剛建立的物件會被分配在Eden區，其中的大多數物件很快就會消亡。Eden區是連續的記憶體空間，因此在其上分配記憶體極快。（每次新生代的垃圾回收（又稱Minor GC）採用copy演算法，之後再講）

最初一次，當Eden區滿的時候，執行Minor GC，將消亡的物件清理掉，並將剩餘的物件複製到一個存活區From （此時，TO 是空白的，兩個Survivor總有一個是空白的）；

下次Eden區滿了，再執行一次Minor GC，將消亡的物件清理掉，將存活的物件複製到TO 中，然後清空Eden

如果沒有填滿，當兩個存活區切換了幾次（每進行一次MinorGC，都會在存活的物件做一個標記，加1，當標記的值大於15，HotSpot虛擬機器預設15次，用-XX:MaxTenuringThreshold

• 老年代

在新生代中經歷了N次垃圾回收後仍然存活的物件，就會被放到年老代，該區域中物件存活率高。老年代的垃圾回收（又稱Major GC）通常使用“標記-清理”或“標記-整理”演算法。整堆包括新生代和老年代的垃圾回收稱為Full GC（HotSpot VM裡，除了CMS之外，其它能收集老年代的GC都會同時收集整個GC堆，包括新生代）

當老年代的空間不足時，會觸發Major GC/Full GC，速度一般比Minor GC慢10倍以上。

• 持久代（永久代）

在JDK8之前的HotSpot實現中，類的元資料如方法資料、方法資訊（位元組碼，棧和變數大小）、執行時常量池、已確定的符號引用和虛方法表等被儲存在永久代中，32位預設永久代的大小為64M，64位預設為85M，可以通過引數-XX:MaxPermSize進行設定。GC不會在主程式執行期對永久區域進行清理，這也導致了永久代的區域會隨著載入的Class的增多而脹滿，最終丟擲OOM異常。

所以虛擬機器團隊在JDK8的HotSpot中，把永久代從Java堆中移除了，並把類的元資料直接儲存在本地記憶體區域（堆外記憶體），稱之為元空間。

元空間並不在虛擬機器中，而是使用本地記憶體。因此，預設情況下，元空間的大小僅受本地記憶體限制。類的元資料放入 native memory, 字串池和類的靜態變數放入java堆中. 這樣可以載入多少類的元資料就不再由MaxPermSize控制, 而由系統的實際可用空間來控制。

總結：

為了分代垃圾回收，Java堆記憶體分為3代：新生代，老年代和永久代。

新的物件例項會優先分配在新生代，在經歷幾次Minor GC後(預設15次)，還存活的會被移至老年代(某些大物件會直接在老年代分配)。

Minor GC發生在新生代，當Eden區沒有足夠空間時，會發起一次Minor GC，將Eden區中的存活物件移至Survivor區。Major GC發生在老年代，當升到老年代的物件大於老年代剩餘空間時會發生Major GC。

發生Major GC時使用者執行緒會暫停，會降低系統性能和吞吐量。

JVM的引數-Xmx和-Xms用來設定Java堆記憶體的初始大小和最大值。依據個人經驗這個值的比例最好是1:1或者1:1.5。比如，你可以將-Xmx和-Xms都設為1GB，或者-Xmx和-Xms設為1.2GB和1.8GB。

Java中不能手動觸發GC，但可以用不同的引用類來輔助垃圾回收器工作