一、什么是垃圾
目录
一、什么是垃圾回收
二、 死亡对象的判断算法
a) 引用计数算法
b)可达性分析算法
三、垃圾回收算法
a) 标记-清除算法
b) 复制算法
c) 标记-整理算法
d) 分代算法
回收
垃圾回收（Garbage Collection，简称GC）是内存管理的核心组成部分，它负责自动回收不再使用的内存空间。在Java中，程序员不需要手动释放对象占用的内存，一旦对象不再被引用，垃圾回收器就会在适当的时机回收它们所占用的内存。这样可以避免内存泄漏和野指针，从而大大减轻了程序员的负担，也使得 Java 成为一个相对安全、易于开发的编程语言。
防止内存泄漏：手动管理内存容易导致内存泄漏，而GC可以自动回收不再使用的对象，防止内存泄漏的发生。
提高开发效率：程序员不再需要关心内存释放的问题，可以更加集中精力在业务逻辑的实现上。
系统性能和稳定性：通过有效的垃圾回收策略，可以保证系统的性能和稳定性。
垃圾回收的基本步骤分两步：
-
查找内存中不再使用的对象（GC判断策略）
-
释放这些对象占用的内存（GC收集算法）
二、 死亡对象的判断算法
a) 引用计数算法
引用计数描述的算法为:
- 给对象增加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器就+1；当引用失效时，计数器就-1；任 何时刻计数器为0的对象就是不能再被使用的，即对象已"死"。
- 引用计数法实现简单，判定效率也比较高，在大部分情况下都是一个不错的算法。比如Python语言就采用引用计数法进行内存管理。
b)可达性分析算法
此算法的核心思想为 : 通过一系列称为"GC Roots"的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索 走过的路径称之为"引用链"，当一个对象到GC Roots没有任何的引用链相连时(从GC Roots到这个对象 不可达)时，证明此对象是不可用的。以下图为例：
在 Java 语言中，可作为 GC Roots 的对象包含下面几种 :1. 虚拟机栈 ( 栈帧中的本地变量表 ) 中引用的对象；2. 方法区中类静态属性引用的对象；3. 方法区中常量引用的对象；4. 本地方法栈中 JNI(Native 方法 ) 引用的对象。
三、垃圾回收算法
a) 标记-清除算法
"标记-清除"算法是最基础的收集算法。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，在标记完成后统一回收所有被标记的对象.
" 标记 - 清除 " 算法的不足主要有两个 :
- 效率问题 : 标记和清除这两个过程的效率都不高
- 空间问题 : 标记清除后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多可能会导致以后在程序运行中 需要分配较大对象时，无法找到足够连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集。
b) 复制算法
"复制"算法是为了解决"标记-清理"的效率问题。它将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使 用其中的一块。当这块内存需要进行垃圾回收时，会将此区域还存活着的对象复制到另一块上面，然后再把已经使用过的内存区域一次清理掉。
c) 标记-整理算法
复制收集算法在对象存活率较高时会进行比较多的复制操作，效率会变低。因此在老年代一般不能使用复制算法。 针对老年代的特点，提出了一种称之为"标记-整理算法"。标记过程仍与"标记-清除"过程一致，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。流程图如下:
d) 分代算法
当前 JVM 垃圾收集都采用的是"分代收集(Generational Collection)"算法，这个算法并没有新思想，只 是根据对象存活周期的不同将内存划分为几块。一般是把Java堆分为新生代和老年代。在新生代中，每次垃圾回收都有大批对象死去，只有少量存活，因此我们采用复制算法；而老年代中对象存活率高、没 有额外空间对它进行分配担保，就必须采用"标记-清理"或者"标记-整理"算法。
- 新生代：一般创建的对象都会进入新生代；
- 老年代：大对象和经历了 N 次（一般情况默认是 15 次）垃圾回收依然存活下来的对象会从新生代 移动到老年代。