面试官！垃圾回收千万别问我

前言

今天初步来了解一下有关于垃圾回收的基本入门知识，听大佬们说这些都是皮毛，可是还是花了挺多时间来理解这几个知识点

• 具体如何来判断对象是否存活？

• 强、软、弱、虚引用到底是些啥？

• 垃圾回收算法有哪几种？

• 分代模型又是什么？

1、判断对象是否存活的两种方式

引用计数法

在对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用就加1，有一个地方引用失效就减1，任何时刻计数器为0的对象都是不可能再使用的。

优点：实现简单，判定效率高

问题：很难解决对象之间相互循环引用的问题

可达性分析算法

通过“GC Roots”对象为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象没有任何引用链与其相连时，则该对象不可用，就会判定为可回收对象。

2、强、软、弱、虚四种引用

强引用

强引用是在程序代码中普遍存在的，类似于Object obj = new Object()这类引用，只要强引用还存在，垃圾回收期永远不会回收掉被引用的对象

软引用

软引用是用来描述一些还有用但是非必需的对象，对于软引用关联着的对象，在系统将要发生内存溢出之前，将会把这些对象列进回收范围之内进行二次回收，如果这次回收还是没有获得足够的内存，才会抛出内存溢出异常

弱引用

弱引用也是用来描述非必需对象的，但是它的强度比软引用更弱一些，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾回收发生之前，当垃圾回收器工作时，无论当前内存是否足够，都会回收掉只被弱引用关联的对象

虚引用

弱引用也是用来描述非必需对象的，但是它的强度比软引用更弱一些，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾回收发生之前，当垃圾回收器工作时，无论当前内存是否足够，都会回收掉只被弱引用关联的对象

3、垃圾回收算法

标记清除

标记清除算法分为“标记”和“清除”两个阶段，首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成之后统一回收所有被标记的对象。

适用场景：

• 对象存活比较多的时候（老年代）

缺点：

• 产生大量不连续的空间碎片，

• 提前触发GC，空间碎片太多会导致程序运行过程中需要分配大对象时候，无法找到足够的连续内存而提前触发GC

• 需要扫描两次，标记存活对象和清除存活对象

复制算法

复制算法将可用内存按照容量划分为大小相等的两部分，每次使用一块。当这一块内存使用完了，就将还存活的对象复制到另一块上，然后把已使用过的内存空间一次性进行清理。

对象存活很多时候，复制算法就需要大量的复制操作，效率就会降低。还有就是不想浪费50%的空间，在应对对象100%存活的极端情况时就需要额外的空间来进行分配担保，因此，老年代中一般不采用复制算法

适用场景：

• 存活对象少 比较高效
• 适合年轻代

缺点：

• 需要内存空间
• 需要复制移动对象

标记整理

标记过程与“标记清除”算法一致，然后让所有存活的对象都向一端进行移动，最后直接清理掉除此存活对象区域之外的内存。

优点：

• 不会产生碎片，方便对象分配
• 不会产生内存减半

缺点：

• 需要扫描两次
• 效率低

4、分代回收

现在的垃圾回收器，都会在物理上或者逻辑上，把这两类对象进行区分。我们把死的快的对象所占的区域，叫作年轻代（Young generation）。把其他活的长的对象所占的区域，叫作老年代（Old generation）。在年轻代中选用复制算法，老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用“标记清理”或者“标记整理”算法。

具体的分代回收和各类垃圾回收器在下一篇文章中再总结