JVM垃圾收集算法：垃圾收集器主要关注Java堆和方法区

程序计数器、虚拟机堆栈和本地方法。这三个区域随着线的诞生和毁灭。栈中的栈帧是用方法进入的。并有序退出，进行弹出、推送操作。每个栈帧分配多少内存在类结构确定之后就基本知道了。因此，这些区域的内存分配和回收是确定性的。在这些领域，不需要考虑太多的回收问题。垃圾收集器主要关注Java堆栈和方法区。

1。如何判断对象是否还活着？

首先我们来说说为什么要判断是否存活。垃圾收集器回收堆之前，首先要判断哪些对象仍然被引用或者稍后将被引用，即。它们是活的，哪些对象已经“已经”“死了”（也就是说，它不能再以任何方式使用）

1。引用计数算法

为对象添加引用计数器。当有引用时，计数器值加1，当引用过期时，计数器值减1，任何时候计数器为0的对象都不能再使用。这种方法非常高效，在大多数情况下是一个非常好的算法。

但是JVM中对象之间的循环引用问题将很难解决。如果两个对象互相调用，就会出现类似死锁的情况，即在这个地方互相打电话。等于1，所以它不能告诉GC收集器回收它们。但实际情况是这两个对象后面不再被调用，所以这种方法虽然简单有效，但并不是我们的首选。 虚拟机不使用该算法来判断对象是否存活。

2。可达性分析算法

使用了多个GC Roots对象（包括：虚拟机栈中引用的对象、方法作用域中类静态属性引用的对象、方法作用域中常量引用的对象、方法作用域中JNI引用的对象）本地方法栈）作为起点，从节点向下搜索，未附加到GCRoots的对象可以被重用。下图中的对象4和5被认为是可回收对象。

后来Java扩展了引用的概念，即对象不仅有引用和无引用两种概念，而是扩展到了4种：

强引用：看起来像“Object obj=new Object()”一样只要由于强引用的存在，垃圾收集器将永远不会回收引用的对象。

软引用：用于描述一些有用但不是必需的对象。对于软引用对象，在内存溢出异常之前，那些对象会被纳入第二次重用的重用范围中。

弱引用比软引用弱。与弱引用关联的对象只能存活到下一次垃圾回收发生为止。当垃圾回收发生时，无论内存是否足够，都只会回收弱引用的对象。

虚拟引用是最弱的引用关系。对象是否具有虚拟引用对其生存时间没有影响。唯一目的是当该物品被收集器回收时接收系统消息。

一个对象要真正宣告“死亡”，至少需要两次标记过程。当可达性分析时发现对象没有被GC Roots连接时，会对该对象进行第一次标记并进行第一次过滤。过滤条件是判断对象是否应该执行finalize()方法。如果要执行的话，就会将该对象放入F-Queue队列中，对该对象执行finalize()方法。如果finalize()方法允许对象再次链接到GC Roots，那么该对象将再次存活，否则将被第二次标记，等待垃圾收集的到来

2. 垃圾收集算法

目前Java栈中的对象分为新生代和老年代。对于新生代的对象，使用复制算法清理

1。复制算法

将可用内存空间划分为一个较大的Eden空间和两个较小的From Survivor（S0）和To Survivor（S1）空间。每次仅使用伊甸园和 S 区域之一。例如。这次使用的是S0范围。回收时，将Eden区和S0区幸存的物品一次性复制到S1，最后清理Eden区和S0区的物品。 HotSpot 虚拟机的 Eden:S0:S1 之间的默认大小比例为 8:1:1。这是因为新生代中的大部分甚至98%的物品都是“生死存亡”的。如果S区大小不够，就会依靠老年代的内存进行分配保证。

2。如何判断一个对象是否从新生代变为老年代

每次经历一次Minor GC（复制算法回收对象）时，该对象的年龄就会加一。当对象年龄达到15年时，新生代将对象移入老年代。

如果将无法存放到Survivor区的对象放入老年代：首先将对象分配到Eden区，然后通过Minor GC将对象进入Survivor区。当Survivor区无法保存对象时，该对象就会被放入老年代。

新生成的大对象也会直接放到老年代中（可以用-XX:+PretenuerSizeThreshold设置）。超过这个大小的对象一生成就会被放入老年代。

3。 Mark-Clean 和 Mark-Complete 算法

在老年代，由于对象的存活率较高，并且没有多余的空间保证其分配，因此会使用 mark-clean 或 mark-compact 算法进行复用。对象

标签清理算法：首先标记所有要重用的对象，标记完成后，统一回收所有标记的对象

标签清理算法首先标记所有可重用的对象：，让幸存者对象移动到一端，然后直接清除一端边界外的内存

上述标记过程是基于可达性分析算法中的对象标记判定来实现的。

3。内存设置参数

上面介绍了这么多，那么我们如何操作里面的一些参数呢？

-Xms：初始堆大小 JVM 启动时，指定堆空间大小。

-Xmx：最大堆大小。当JVM运行时，如果原始堆空间不足，可以将最大堆大小扩展到。

-Xmn：设置年轻代的大小。完整堆大小 = 年轻代大小 + 老年代大小 + 持久代大小。永久代一般固定大小为64m，因此增加年轻代会减少老年代的大小。 该值对系统性能影响较大。 Sun官方推荐的配置为整个堆的3/8。

-Xss：设置每个线程的Java堆栈大小。未来，每个线程的Java堆栈大小将是1M。以前，每个线程的堆栈大小为 256K。根据程序线程所需的内存大小进行调整。在相同的物理内存下，减小该值可以产生更多的线程。但操作系统对一个进程的线程数量还是有限制的，不能无限生成。

-XX:NewSize=n：设置年轻代的大小

-XX:NewRatio=n：设置年轻代与老年代的比例。例如如果是3，则表示年轻代与老年代的比例为1:3，年轻代为年轻代+老年代整体的1/4。幸存区域之间的关系。请注意，有两个幸存者区域。例如：3，表示Eden:Survivor=3:2，一个Survivor区占整个年轻代的1/5

-XX:MaxPermSize=n：设置持久代的大小

-XX : MaxTenuringThreshold：设置垃圾的最大年龄。如果设置为0，年轻代对象将直接进入老年代，不经过Survivor区。对于老年代数量较多的应用，可以提高效率。如果将该值设置为较大的值，则年轻代对象会在Survivor区被多次复制，这样可以增加对象在年轻代中的生存时间，增加在年轻代中被重用的概率。