淺談java垃圾回收（一）
本文簡述java垃圾回收機制自己的一點理解，希望能對java學習的朋友有一點幫助，謝謝；
先了解下JVM：
JVM百度百科詳情https://baike.so.com/doc/1063579-1125177.html
JVM是Java Virtual Machine(Java虛擬機器)的縮寫，JVM是一種用於計算裝置的規範，它是一個虛構出來的計算機，是通過在實際的計算機上模擬模擬各種計算機功能來實現的。
1.什麼是java的垃圾回收
java GC百度百科地址（https://baike.so.com/doc/9559973-9904818.html）
垃圾回收—GC（Garbage Collection），JAVA特有功能，垃圾收集意味著程式不再需要的物件是"無用資訊"，這些資訊將被丟棄，在大多時候這些被丟棄的資訊，java會自動回收；它與“java面向程式設計”一樣是java語言的特性之一；它與“ c/c++語言”最大區別是不用手動呼叫 free() 和 delete() 釋放記憶體。GC 主要是處理 Java堆Heap ，也就是作用在 Java虛擬機器 用於存放物件例項的記憶體區域，（Java堆又稱為GC堆）。JVM能夠完成記憶體分配和記憶體回收，雖然降低了開發難度，避免了像C/C++直接操作記憶體的危險。但也正因為太過於依賴JVM去完成記憶體管理，導致很多Java開發者不再關心記憶體分配，導致很多程式低效、耗記憶體問題。因此開發者需要主動了解GC機制，充分利用有限的記憶體的程式，才能寫出更高效的程式。
2.垃圾回收的特點
總結為一下幾點：
1.自動回收機制，JVM會判斷一段程式是不是有用，在無用的情況下該段程式會有一定的記憶體消耗，而JVM的垃圾回收機制會在判斷完成之後自動釋放該程式碼佔用的記憶體，以確保程式的高效執行；
2.垃圾收集能自動釋放記憶體空間，減輕程式設計的負擔，提高程式設計效率；
3.自動回收記憶體碎片（碎片是分配給物件的記憶體塊之間的空閒記憶體洞）；
4.垃圾收集的開銷影響程式效能（JVM會追蹤執行程式中有用的物件，可能程式會執行很長時間，他會一直追蹤直到程式終止無用，再進行記憶體回收；還有就是垃圾回收的演算法存在一定的問題）；
3.GC演算法
職能：
(1)發現無用資訊物件;（檢測垃圾）
(2)回收被無用物件佔用的記憶體空間，使該空間可被程式再次使用。（回收垃圾）
GC演算法有好多，下邊列舉幾個常用的作對比：
| 方法名稱 | 特點 |
|---|---|
| 引用計數法 | 1.佔用資源：因為每個物件都需要維護一個計數器，每次指標有更新都伴隨著計數器的更新，一定程度上佔用了計算資源 2.佔用記憶體：計數器需要佔用一定的記憶體，為了安全起見，計數器值的上限要大於所有物件的上限，這也是一筆不小的開銷 3.實現複雜，無法解決迴圈計數 |
| 標記清除演算法 | 1.演算法簡單，實現簡單 2.碎片化：由於只是將垃圾物件清除掉，對於存活物件不做處理，所以由於存活物件分佈的不連續性，會導致可用記憶體被分割成一塊塊的。 3.與寫時複製技術不相容：寫時複製（Copy On Write）是一個很重要的思想，可以優化記憶體佔用或者提升併發環境下的效能。 |
| 複製演算法 | 1.效率快：相比於標記清除演算法，複製演算法在標記階段，只需要標記哪些物件是活動的就可以了，相比於標記清除演算法需要遍歷所有的物件，效能上有提升 2.不會發生碎片化：同樣相比於標記清除演算法，由於存活下來的物件會在To區中連續的分配，因此不會像標記清除演算法那樣，需要維護碎片空間 3.分配速度快：由於不會發生碎片化，如果有一個新的物件請求記憶體，那麼分配時可以直接追加在From區已用記憶體之後，分配的速度快 4.記憶體使用率低：由於複製演算法把記憶體分成了兩塊，那麼對於物件的可用空間來說，僅僅是其他演算法的一半 5.自物件的遞迴複製：一個物件通常會關聯一些自物件。在複製這些物件的時候，還需要遞迴的去處理它的自物件，這通常會產生一定的開銷。同時，在遞迴呼叫時，存在著函式棧的消耗，潛藏著棧溢位的風險 |
| 分代收集演算法 | 分堆回收，新老交換，回收效率高 |
| 自適應演算法 | 監控堆，選擇適當的垃圾回收器 |
4.常用垃圾回收器
垃圾回收器有很多，本文不做一一贅述，下邊主要介紹Serial收集器、 ParallelScavenge收集器、CMS收集器；
1.Serial收集器（序列回收器）
JDK1.3之前廣泛使用這個收集器，目前也是ClientVM下 ServerVM 4核4GB以下機器的預設垃圾回收器。序列收集器並不是只能使用一個CPU進行收集，而是當JVM需要進行垃圾回收的時候，需要中斷所有的使用者執行緒，知道它回收結束為止，因此又號稱“Stop The World” 的垃圾回收器。注意，JVM中文名稱為java虛擬機器，因此它就像一臺虛擬的電腦一樣在工作，而其中的每一個執行緒就被認為是JVM的一個處理器，因此大家看到圖中的CPU0、CPU1實際為使用者的執行緒，而不是真正機器的CPU。
2. ParallelScavenge收集器（吞吐量優先的收集器）
所提到的吞吐量=程式執行時間/(JVM執行回收的時間+程式執行時間),假設程式運行了100分鐘，JVM的垃圾回收佔用1分鐘，那麼吞吐量就是99%。在當今網路告訴發達的今天，良好的響應速度是提升使用者體驗的一個重要指標，多核並行雲端計算的發展要求程式儘可能的使用CPU和記憶體資源，儘快的計算出最終結果，因此在互動不多的雲端，比較適合使用該回收器。
3.CMS收集器
CMS又稱響應時間優先(最短回收停頓)的回收器，使用併發模式回收垃圾，使用標記-清除演算法，CMS對CPU是非常敏感的，它的回收執行緒數=（CPU+3）/4，因此CPU核心數越多，GC回收時佔用CPU資源率越低；
CMS模式主要分為四個過程
初始標記（CMS initial mark）
併發標記（CMS concurrent mark）
重新標記（CMS remark）
併發清除（CMS concurrent sweep）
在初始標記的時候，需要中斷所有使用者執行緒，在併發標記階段，使用者執行緒和標記執行緒
併發執行，而在這個過程中，隨著記憶體引用關係的變化，可能會發生原來標記的物件被釋放，進而引發新的垃圾，因此可能會產生一系列的浮動垃圾，不能被回收，浮動垃圾過多也可能導致回收失敗。
5.JVM怎麼判斷物件可以回收了
1，物件沒有引用
2，作用域發生未捕獲異常
3，程式在作用域正常執行完畢
4，程式執行了System.exit（）
5，程式發生意外終止（被殺程序等）
java 垃圾回收本次就先這麼多，下次繼續談！！！
本人才疏學淺，文中如出現不對的地方請在評論區指出，謝謝！！！
原創不易，轉載時請註明出處，謝謝！！！