GC需要完成的3件事情 

哪些内存需要回收？

在隔离区的程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈三个区域随着线程而生而灭。每一个栈帧中分配多少内存基本上都是固定已知的，因此这几个区域的内存分配和回收具有确定性，就不多考虑内存回收的问题了，在方法或线程结束的时候就自然回收了这部分的内存。 在java堆和方法区中，一个接口中的多个实现类需要的内存可能不一样，一个方法中的多个分支需要的内存也可能不一样，我们只有在程序处于运行期间才能知道会创建那些对象，这部分内存的分配和回收是动态的，GC所关注的就是这部分内存。

什么时候回收？

回收第一件事要搞明白就是，在堆中，哪些对象时“存活”的，哪些“死去”的不再被任何途径使用的对象。 两种存活判断方法：引用计数算法、可达性分析算法； 引用计数算法：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，计数器值就减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被引用的。弊端：不能解决对象间相互循环引用的问题，所以java虚拟机不采用。 采用的一般有：微软的COM（Component Object Model）技术、使用ActionScript3的FlashPlayer、Python语言等进行内存管理。 可达性分析算法：通过一系列的称为“GC roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链（Reference Chain，简称RC），当一个对象到GC Roots没有任何RC相连，证明此对象时不可用的。现在主流的商用语言（java、C#等）都是使用可达性分析算法。 在java语言中，可作为GC Roots的对象包含有 虚拟机栈中的引用对象； 方法区中类静态属性引用的对象； 方法区中常量引用的对象； 本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）引用的对象；

生存还是死亡？

即使在可达性分析算法中不可达的对象，也并非是必须被回收，可以缓一缓，对象可以进行一次自救。在垃圾回收清理内存之前先调用一次finalize（）方法。

public class FinalizeEscapeGC { public static FinalizeEscapeGC SAVE_HOOK=null; public void isAlive(){ System.out.println("yes, i am still alive"); } @Override protected void finalize() throws Throwable{ super.finalize(); System.out.println("finalize method executed!"); //对象重新建立 GC root 连接链 FinalizeEscapeGC.SAVE_HOOK=this; } public static void main(String[] args) throws Throwable{ SAVE_HOOK = new FinalizeEscapeGC(); //对象第一一次成功拯救自己； SAVE_HOOK =null; System.gc(); //因为fianlize方法优先级很低，所以暂停0.5秒等待他 Thread.sleep(500); if(SAVE_HOOK!=null){ SAVE_HOOK.isAlive(); }else{ System.out.println("no,i am dead :("); } //下面这段代码与上面的完全相同，但是这次自救却失败了；-------------------finalize方法只会被调用一次； SAVE_HOOK =null; System.gc(); //因为fianlize方法优先级很低，所以暂停0.5秒等待他 Thread.sleep(500); if(SAVE_HOOK!=null){ SAVE_HOOK.isAlive(); }else{ System.out.println("no,i am dead :("); } } } 对象自救描述：

1、判断是否存在对象与GC Root的reference chain：

               如果引用链存在：回收内存；

               2、如果不存在：第一次进行标记，并且进行筛选（筛选条件：是否有必要执行finalize（））：

                             没必要执行：当对象没有覆盖finalize（）或finalize（）方法已经被调用过一次，回收内存；

                             3、有必要执行：将对象放到F-Queue的队列中，自动创建线程finalizer，第二次小规模标记；

                                            finalize（）未执行完，自救失败：回收内存

                                            4、建立引用链，自救成功：不回收

如何回收？

垃圾收集算法

标记-清除算法（mark-Sweep）

    不足：两个过程，效率不高；

    清除之后会产生大量不连续空间碎片，从而导致在程序运行时，无法找到足够连续内存，不容易给大对象分配空间，而出发另一次垃圾收集动作。

    标记-清除算法是算法的基础，因为这个算法有以上不足，以下算法都是针对这些特点进行修改和优化。

复制算法（copying）

    

    不足：对象存活率较高时，频繁进行复制操作，效率变低；如果不想浪费50%的空间，就必须额外的空间进行分配担保；

标记-整理算法（Mark-Compact）

    

    和标记-清理算法标记过程相同，但不会直接清理掉对象，让所有存活的对象向一端移动，直接清理掉端边界外的内存。

分代收集算法

将java堆分为新生代和老年代，新生代根据其特点，使用复制算法，只需付出少量存活对象复制的成本，而老年代特点是对象存活率时间长，没有额外空间做担保，只能选择标记-清理或标记整理