Java初学者如何在Java虚拟机中回收机制实现步骤！
在Java虚拟机中，对象和数组的内存都是在堆中分配的，垃圾收集器主要回收的内存就是再堆内存中。如果在Java程序运行过程中，动态创建的对象或者数组没有及时得到回收，持续积累，最终堆内存就会被堆满，导致OOM。
JVM提供了一种垃圾回收机制，简称GC机制。通过GC机制，能够在运行过程中将堆中的垃圾对象不断回收，来保证程序的正常运行的哟。
垃圾对象的判定
我们都知道，所谓“垃圾”对象，就是指我们在程序的运行过程中不再有用的对象，即不再存活的对象。那么怎么来判断堆中的对象是“垃圾”、不再存活的对象呢？
引用计数法
每个对象都有一个引用计数的属性，用来保存该对象被引用的次数。当引用次数为0时，就意味着该对象没有被引用了，也就不会在使用这个对象了，可以判定为垃圾对象。但是，这种方式有一个很大的Bug，就是无法解决对象间相互引用或者循环引用的问题：当两个对象相互引用，他们两个和其他任何对象也没有引用关系，它俩的引用次数都不为0，因此不会被回收，但实际上这两个对象已经不再有用了。
可达性分析（根搜索法）
为了避免使用引用计数法带来的问题，Java采用了可达性分析法来判断垃圾对象。
虽然这种方式可以将所有对象的引用关系想象成一棵树，从树的根节点GC Root遍历所有引用的对象，树的
那么什么样的对象可以作为GC的根节点呢？
虚拟机栈（帧栈中的本地变量表）中引用的对象
方法区中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引用的对象
引用状态
垃圾回收机制，不管采用是引用计数法，还是可达性分析法，都与对象的引用有关，Java中存在四种引用状态：
强引用 - 我们使用的大部分引用实际上都是强引用，这是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，就表示它处于可达状态，垃圾回收器绝不会回收它，即便系统内存非常紧张，Java虚拟机宁愿抛出
OutOfMemoryError
错误，使程序异常终止，也不会回收被强引用所引用的对象。因此，强引用是造成Java内存泄露的主要原因之一。
软引用 - 一个对象只具有软引用，如果内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。
弱引用 - 一个对象只具有弱引用，那就类似于是可有可无的。弱引用和软引用很像，但弱引用的引用级别更低。弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。
虚引用 - 一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动，我们平常一般不会使用。
垃圾回收算法
通过可达性分析算法能够判定哪些对象是需要回收的了，那么回收具体需要怎样去执行呢？
标记-清除算法
首先需要标记可以回收的对象内存，然后在对回收的内存进行清除。
标记-清除算法（回收前）
标记-清除算法（回收后）
但是这样的话，随着程序的运行，会不断分配释放内存，在堆中会产生很多的不连续的空闲内存区，即内存碎片。这样即使有足够多的空闲内存，也不一定能分配出足够大的内存，并且可能会造成频繁的GC，影响效率，甚至OOM。
标记-整理算法
和标记-清除算法不同的是，标记-整理算法在标记后不直接清理可回收内存，而是将存活对象都移动到一端，然后清除掉可回收内存。
标记-整理算法（回收前）
标记-整理算法（回收后）
这样做的好处就是不会产生内存碎片。
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复制算法
复制算法需要先将内存分为两块，先在其中一块内存上分配内存，当这块内存被分配完后，则执行垃圾回收，然后把存活对象全部复制到另一块内存上，第一块内存则全部清空。
复制算法（回收前）
复制算法（回收后）
这种算法不会产生内存碎片，但是相当于只能使用一半的内存空间。同时，复制算法和存活对象的数量有关，如果存活对象的数量多，那么复制算法的效率会大大降低。
分代收集算法
而后在Java虚构机中，工具的性命周期有长有短，大部分工具的性命周期很短，只要少部分的工具才会在内存中存留较长期，是以能够根据工具性命周期的是非将它们放在分歧的地区。在采纳分代网络算法的Java虚构机堆中，一样平常分为三个地区，用来分离贮存这三类工具：
重生代 - 刚创立的工具，在代码运转时一样平常都邑持续不断地创立新的工具，这些新创立的工具有许多是部分变量，很快就会酿成渣滓工具。这些工具被放在一块称为重生代的内存地区。重生代的特色是渣滓工具多，存活工具少。
老年月 - 一些工具很早被创立了，阅历了屡次GC也没有被收受接管，而是不停存活下来。这些工具被放在一块称为老年月的地区。老年月的特色是存活工具多，渣滓工具少。
永远代 - 一些随同虚构机性命周期永远存在的工具，好比一些动态工具，常量等。这些工具被放在一块称为永远代的地区。永远代的特色是这些工具一样平常不需要渣滓收受接管，会在虚构机运转进程中不停存活。（在Java1.7以前，办法区中存储的是永远代工具，Java1.7办法区的永远代工具移到了堆中，而在Java1.8永远代曾经从堆中移除，这块内存给了元空间。）
分代网络算法也就根据重生代和老年月来停止渣滓收受接管的。
对付重生代地区，每次GC都邑有许多渣滓工具被收受接管，只要大批存活。是以采纳复制收受接管算法，GC时把残剩很少的存活工具复制曩昔便可。
在重生代地区中，并非依照1:1的比例来停止复制收受接管，而是依照8:1:1的比例分为了Eden、SurvivorA、SurvivorB三个地区。此中Eden意为伊甸园，描述有许多重生工具在里面创立；Survivor区则为幸存者，即阅历GC后仍旧存活下来的工具。
Eden区对外供给堆内存。当Eden区将近满了，则停止Minor GC(重生代GC)，把存活工具放入SurvivorA区，清空Eden区；
Eden区被清空后，继承对外供给堆内存；
当Eden区再次被填满，此时对Eden区和SurvivorA区同时停止Minor GC(重生代GC)，把存活工具放入SurvivorB区，此时同时清空Eden区和SurvivorA区；
Eden区继承对外供给堆内存，并反复上述进程，即在 Eden 区填满后，把Eden区和某个Survivor区的存活工具放到另一个Survivor区；
当某个Survivor区被填满，且仍有工具未被复制终了时，或许某些工具在反复Survive 15次阁下时，则把这部分残剩工具放到老年月地区；当老年区也被填满时，停止Major GC（老年月GC），对老年月地区停止渣滓收受接管。
老年月地区工具一样平常存活周期较长，每次GC时，存活的工具比较多，是以采纳标志-收拾算法，GC时挪动大批存活工具，不会发生内存碎片。
触发GC的范例
Java虚构机会把每次触发GC的信息打印进去，能够根据日记来阐发触发GC的缘故原由。
GC_FOR_MALLOC：表现是在堆上分派工具时内存不敷触发的GC。
GC_CONCURRENT：当咱们应用程序的堆内存到达一定量，或许能够懂得为将近满的时刻，体系会主动触发GC操纵来开释内存。
GC_EXPLICIT：表现是应用程序挪用System.gc、VMRuntime.gc接口或许收到SIGUSR1旌旗灯号时触发的GC。
GC_BEFORE_OOM：表现是在筹备抛OOM非常以前停止的末了尽力而触发的GC。