垃圾收集器1
Java和C++之间有一堵由内存动态分配和垃圾收集技术所围成的高墙，墙外面的人想进去，墙里面的人却想出来。
3.1 概述
垃圾收集需要考虑三件事：
- 哪些内存需要回收？
- 什么时候回收？
- 如何回收？
在Java运行时数据区中，程序计数器，本地方法栈，虚拟机栈3个区域随线程而生，随线程而灭，这几个区域的内存分配和回收都具备确定性，不需要过多考虑如何回收。
而Java堆和方法区具有很强的不确定性：接口的多个实现类需要的内存可能会不一样，一个方法所执行的不同条件分支所需的内存可能也不一样，只有处于运行才能知道确定的情况，创建了哪些对象，创建了多少个对象。
3.2 对象已死？
进行垃圾回收前，需要确定哪些对象死了，哪些活着。
3.2.1 引用计数法
过程如下：在对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器就加一；任何时刻计数器为零的对象就是不可能再被使用的。
引用计数法虽然占用了一些额外的内存空间进行计数，但是其原理简单，判定效率高，在大多数情况下是个不错的算法。但是，在主流的Java虚拟机里，都没有选用引用计数法来管理内存，主要原因是：其有很多例外情况，需要配合大量的额外处理才能保证正确地工作，例如单纯的引用计数就很难解决对象之间相互循环引用的问题
3.2.2 可达性分析算法
基本思路：通过称为“GC Roots”的根对象作为起始节点集，从这些节点开始，根据引用关系向下搜索，搜索过程走过的路径被称为“引用链”（Reference Chain），如果某个对象到GC Roots间没有任何引用链相连，则此对象是不可能再次被使用的。
在Java技术体系中，固定可作为GC Roots的对象包括以下几种：
- 在虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象，譬如各个线程被调用的方法堆栈中使用到的参数、局部变量、临时变量等
- 在方法区中类静态属性引用的对象，譬如Java类的引用类型静态变量
- 在方法区中常量引用的对象，譬如字符串常量池（String Table）里的引用
- 在本地方法栈中JNI（既通常所说的Native方法）引用的对象
- Java虚拟机内部的引用，如基本数据类型对应的Class对象，一些常驻的异常对象（比如NullPointException、OutOfMemoryError）等，还有类加载器
- 所有被同步锁（synchronized关键字）持有的对象
- 反映Java虚拟机内部情况的JMXBean、JVMTI中注册的回调、本地代码缓存等。
3.2.3 再谈引用
在JDK1.2后，Java对引用的概念进行了扩充将引用分为强引用（Strong-reference）、软引用（Soft-reference）、弱引用（weak-reference）和虚引用（Phantom-Reference），这4种引用强度依次逐渐减弱。
- 强引用，最传统的定义，在程序代码之中普遍存在的引用赋值，既类似“Object obj = new Object()”这种引用关系。无论在那种情况下，只要强引用关系还存在，垃圾收集器就永远不会回收掉被引用的对象。
- 软引用是用来描述一些还有用，但非必须的对象。只被软引用关联着的对象，在系统将要发生内存溢出异常前，会把这些对象列进回收范围之中进行第二次回收，如果回收后还会溢出，则抛出内存溢出异常。
- 弱引用也是描述那些非必须对象，但其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收集发送为止。
- 虚引用也被称为“幽灵引用”或者“幻影引用”，它是最弱的一种引用关系。一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过虚引用来取得一个对象实例。为一个对象设置虚引用关联的唯一目的只是为了能在这个对象被回收时收到通知。
3.2.4 生存还是死亡
即使是在可达性分析中判定为不可达的对象，也不是必须要被回收的。要宣告一个对象死亡，至少要经历两次标记过程：
- 如果对象在进行可达性分析后发现没用与GC Roots相连接的引用链，则会被第一次标记
- 随后查看此对象是否有必要执行finalize()方法，如果对象没有覆盖此方法或已被虚拟机调用过，则虚拟机将其视为没有必要执行。如果对象呗判定为有必要执行finalize()方法，则其是对象逃脱死亡命运的最后一次机会。
finalize()方法只会被系统自动调用一次
3.2.5 回收方法区
方法区的垃圾收集主要回收两部分内容：废弃的常量和不再使用的类型。
废弃的常量的收集过程与回收Java堆中的对象十分相似。
但是判断一个类型是否属于“不再被使用的类”的条件较苛刻，需要同时满足以下条件：
- 该类的实例都已经被收回了，既Java堆中不存在该类及其任何派生子类的实例
- 加载该类的类加载器都已经被回收，这个条件除非是经过精心设计的可替换类加载器的场景，否则通常是很难达成的。
- 该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法
完成以上三个条件后，Java虚拟机被允许对满足上述三个条件的无用类进行回收。
