概述
下文主要分為以下幾個大模塊進行JVM的GC解讀：
- 垃圾回收之標記算法
- 垃圾回收之回收算法
- 堆內存年輕代垃圾收集器
- 堆內存老年代垃圾收集器
1.垃圾回收之標記算法
既然是垃圾回收，首先就是要判斷哪些對象實例是垃圾，可以被回收，標記算法的用處就在于此
引用計數(shù)法
Java中通過引用關聯(lián)對象，顯然可以通過引用計數(shù)的方式來判斷一個對象是否可以被回收。如果一個對象沒有和任何一個引用相關聯(lián)，那這個對象就可以被回收。這種算法實現(xiàn)方式簡單，效率高，但是無法解決循環(huán)引用的問題，如下這段代碼：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
MyObject object1 = new MyObject();
MyObject object2 = new MyObject();
object1.object = object2;
object2.object = object1;
object1 = null;
object2 = null;
}
}
class MyObject{
public Object object;
}
由于object1和object2相互引用對方，它們的引用計數(shù)永遠不為0，永遠不會被標記而回收
可達性分析法
Java中采取的就是可達性分析算法。此算法以GC Root為起點進
行引用鏈搜索，如果GC Root和目標對象之間沒有可達路徑，則此對象不可達，但是成為可被回收的對象需要經歷兩次可達性分析算法的標記分析，如果兩次都被標記不可達才會被作為”垃圾“。
常見的GC Root有哪些呢？
- 虛擬機棧中的引用對象
- 方法區(qū)中的常量引用對象
- 方法區(qū)中靜態(tài)屬性引用對象
- 本地方法棧棧中JNI的引用對象
- 活躍線程的引用對象
2.垃圾回收之回收算法
標記算法完成了”垃圾“的標記，下一步就是回收這些”垃圾“
標記-清除算法（mark-sweep）
標記-清除算法分為兩步驟，第一步就是利用標記算法找到”垃圾“，第二步清除可被回收的對象。此算法思路簡單易于實現(xiàn)，但是從上圖中可以看出標記-清除算法比較容易導致內存碎片化，如果有較大的對象需要存儲時，可能無法找到足夠的內存空間存儲，從而又觸發(fā)一次新的垃圾回收動作
復制算法（copying）
為了解決標記清除算法導致的內存碎片化問題，就有了復制算法。
它把內存空間分為兩大塊，一塊為對象面，一塊為空閑面；新創(chuàng)建的對象都在對象面上，直到對象面內存空間滿了，把對象面里不是垃圾的存活對象全部復制到空閑面，然后把整個對象面內存空間全部清除，如下圖：
此算法雖然避免了內存碎片化，但是可使用的內存空間卻減少了一半，并且此算法效率和存貨對象的數(shù)目有很大關系，適用于存活對象數(shù)目較少的情況
標記-整理算法（mark-compact）
標記整理算法是標記清除算法的更近一步，在完成垃圾標記后，不是直接清除，而是把存活對象都移動至內存一端，按照地址順序排列，最后把末端地址后的內存空間全部清除，如下圖：
此算法避免了內存碎片化，也不需要把內存空間分為兩大塊，適用于存活對象較多的情況
分代收集算法（generational-collection）
此算法是目前大部分JVM采取的垃圾收集算法，效率最高。它可以理解為一套”組合拳“算法，JVM根據(jù)對象的生命周期將堆劃分為年輕代和老年代，新生代的特點就是每次垃圾回收有較多的垃圾需要回收，老年代的特點就是每次垃圾回收有較少的垃圾需要回收。
因此對于年輕代的垃圾回收一般采用復制算法，因為年輕代的存活對象較少，反之老年代一般采用標記整理算法，因為老年代的存活對象較多。
年輕代單獨的垃圾回收被稱為Minor GC，年輕代的內存劃分其實并不像復制算里面描述的分為1:1，而是分為一個較大的Eden區(qū)和兩個較小的Survivor區(qū)，大致空間大小劃分如下：
使用新代時，只使用Eden區(qū)和其中一個Survivor區(qū)，另一個Survivor區(qū)空閑。當進行Minor GC時把Eden區(qū)和Survivor區(qū)中的存活對象復制到另一個空閑的Survivor區(qū)，然后清除Eden區(qū)和使用過Survivor區(qū)。
整個堆的垃圾收集（包括年輕代和老年代）被稱為Full GC，也就是當觸發(fā)Full GC時同時也會觸發(fā)Minor GC，F(xiàn)ull GC的時間大概是Minor GC的十倍。觸發(fā)Full GC有以下幾個條件：
- 老年代空間不足
- 調用System.gc()
- 還有幾個我也不記得了
關于垃圾回收的幾個JVM性能調優(yōu)參數(shù)
- -XX:SurvivorRatio：新生代中Eden區(qū)Survivor區(qū)大小的比值，默認8:1
- -XX:NewRatio：老年代和年輕代的大小比值
- -XX:MaxTenuringThreshold：對象從年輕代晉升到老年代需要經歷的GC次數(shù)的最大閾值
3.年輕代垃圾收集器
Serial收集器
使用-XX:+UseSerialGC設置年輕代使用此垃圾收集器，采用復制算法。單線程收集，在進行垃圾收集時必須暫停其他所有工作的線程，簡單高效，JVM的Client模式下的默認垃圾收集器
ParNew收集器
使用-XX:+UseParNewGC設置年輕代使用此垃圾收集器，采用復制算法。多線程收集，進行垃圾收集時和Serial一樣暫停其他工作線程，其在多核cpu的情況下才能發(fā)揮其優(yōu)勢
Parallel Scavenge收集器
使用-XX:+UseParallelGC設置年輕代使用此垃圾收集器，采用復制算法。與ParNew一樣多線程收集，相比于前兩者收集器關注點為垃圾收集停頓時間，此垃圾收集器的關注點為吞吐量（用戶運行代碼的時間/用戶運行代碼的時間+垃圾收集時間）,多核cpu才能發(fā)揮優(yōu)勢，JVM的Server模式下的默認垃圾收集器
如果對其垃圾收集器的工作原理不太理解，常常使用此垃圾收集器配合-XX:+UseAdaptiveSizePolicy自適應調節(jié)策略，把內存調優(yōu)任務交給JVM
4.老年代垃圾收集器
Serial Old收集器
使用-XX:+UseSerialOldGC設置老年代使用此垃圾收集器，采用標記-整理算法。其特點與Serial收集器的特點相同
Parallel Old收集器
使用-XX:+UseParallelGC設置老年代使用此垃圾收集器，采用標記-整理算法。其特點與Parallel Scavenge相同，多線程收集，吞吐量優(yōu)先，常與Parallel Scavenge配合使用達到高吞吐量的效果
CMS收集器
使用-XX:+UseConcMarkSweepGC設置老年代使用此垃圾收集器，采用標記-清除算法。CMS是一種以獲取最短停頓時間為目的的收集器，是垃圾收集和工作線程幾乎可以并行工作的收集器（并發(fā)收集器）
G1收集器
使用-XX:+UseG1GC設置老年代使用此垃圾收集器，采用復制+標記-整理算法。它是一款并行并發(fā)收集器，對整個堆空間進行垃圾收集，能建立可預測的停頓時間模型
各個收集器之間的可兼容關系
圖中上半部分為年輕代垃圾收集器，下半部分為老年代垃圾收集器，連線意味著可兼容
