JVM垃圾回收原理学习总结
背景
最近复习学习了JVM垃圾回收原理，尝试用自己的白话描述一遍
总结
Java语言的优势之一在于JVM提供了了java中对象的自动回收机制，使得开发人员无需关心对象的回收，在JVM中常见的垃圾回收算法有三种，标记-清除、标记-复制、标记-整理。 每种算法首先都需要对存活对象进行标记，然后将未标记的对象进行清理，从而达到垃圾回收的目的。而常见的标记算法又有两种，一种是可达性分析，另一种是引用计数法，可达性分析的核心思想是先规定一些根节点，然后以根节点出发，查看根节点都被哪些对象所引用，然后再查看这些引用对象或者其属性对象是否被引用，被引用的对象说明是存活对象，反之则是垃圾对象，需要被清理；这个过程会使用到三色标记法，其中的三色分别为黑色、灰色、白色，被标记为黑色的对象说明对象本身及对象中属性是有被引用的，而灰色表示对象本身被标记，而子对象还没有完成检测。白色表示此对象是没有检测到的对象，在使用三色标记法时，如果是并发进行的，则可能出现多标或者漏标的问题，此时需要用到读写屏障来解决，读写屏障的思想并不是我们认为的缓存一致性中的读写屏障，而是更像是spring中的拦截器一样的思想，在标记时进行拦截。这大概是可达性分析的一个过程，可达性分析的缺点在于，只是对对象进行标记，而不能立即回收，需要等到一定阈值之后，由垃圾回收器开始执行，此过程会导致STW，影响用户体验。 另一种标记算法叫引用计数法，核心原理是每个对象需要有个计数器计算该对象被引用的次数，引用计数法的使用没有可达性分析多，主要原因在于其可能产生循环依赖的问题，当两个对象互相引用，但是这两个对象并没有被其他任何对象引用时，其实这两个对象属于垃圾对象，但是因为被引用数量不为1，而不会被回收。因此其实现的复杂度较高且因为会频繁的技术而可能占用cpu性能。
知道了标记的过程后，来说说垃圾回收常用的算法之一：
标记-清除：实现过程是将存活对象进行标记后，将没有被标记的对象进行清除。优点实现简单，缺点是会产生内存碎片，随着清理次数越来越多，可能会导致无法分配大对象而出现OOM。
标记-复制： 常见的做法是将内存空间一分为二，对象只会放到其中一半的空间，GC时将标记存活的对象复制到另一半空白的空间，然后一次性清空原来的空间中的所有对象，优点是不会出现内存碎片的问题，缺点是空间利用率低。
标记-整理： 同样为了解决内存碎片的问题以及避免空间使用率不高的问题，此算法会将标记存活的对象移动到空间的一端，此算法优点是避免产生内存碎片以及提高了空间利用率，缺点是时间复杂度会提升，STW的时间会长。
分代收集理论： 因对象的生命周期存在较大差异，有些对象生命周期短，随着方法的结束而消亡，有些对象存活周期长，可能是整个程序的生命周期。 因此针对不同生命周期的对象采用不同的收集策略是很有必要的，能大幅减少full GC的次数，从而减少STW的时间。 JVM中一般将内存区域分为2代，新生代和老年代，新生代中又分为了3个区，分别是Eden区和两个s区（s0，s1）。新创建的对象会先出生在eden区，eden区满了后会触发minor GC，将标记存活的对象复制到s0区，然后清空eden区，下次eden区满了之后会再次进行eden区和s0区的minor GC，会将两个区标记存活的对象放到s1区，然后清除eden区和s0区，因此s0和s1区交替使用，周而复始，在复制对象时会对存活的对象进行计数，当对象复制的次数达到一定的阈值时会进行晋升，将对象移动到老年代中。 老年代满了时会进行major GC，major GC是对整个老年代进行垃圾回收。 full GC通常在对象晋升失败，老年代空间满时触发，full GC触发时会对新生代和老年代以及元空间进行垃圾回收，STW时间会比较长。full GC具体的触发条件和垃圾回收器的实现有关。
