JVM内存管理------GC简介

為何要了解GC策略與原理？

原因在上一章其實已經有所觸及，就是因為在平時的工作和研究當中，不可避免的會遇到內存溢出與內存洩漏的問題。如果對GC策略與原則不了解的情況下碰到了前面所說的問題，很多時候會讓人不知所措。
當我們了解了相關知識以後，雖然有時候依然不能很快的解決問題，但可以肯定的是，至少不會出現無計可施的情況。

GC策略解決了哪些問題？

既然是要進行自動GC，那必然會有相應的策略，而這些策略解決了哪些問題呢，粗略的來說，主要有以下幾點。
1、哪些物件可以被回收。
2、何時回收這些物件。
3、採用什麼樣的方式回收。

[b]GC策略採用的何種演算法[/b]

有關上面所提到的三個問題，其實最主要的一個問題就是第一個，也就是哪些物件才是可以回收的。
有比較簡單直覺的辦法，它的效率較高，被稱為引用計數演算法。但是這個演算法有一個致命的缺陷，那就是對於循環引用的物件無法進行回收。想像一下，假設JVM採用這種GC策略，那麼程式猿在寫的程式的時候，下面這樣的程式碼就不要指望再出現了。

public class Object {  
    Object field = null;  
      
    public static void main(String[] args) {  
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {  
            public void run() {  
                Object objectA = new Object();  
                Object objectB = new Object();//1  
                objectA.field = objectB;  
                objectB.field = objectA;//               //to do something  
                objectA = null;  
                objectB = null;//3  
            }  
        });  
        thread.start();  
        while (true);  
    }  
      
}

這段程式碼看起來有點刻意為之，但其實在實際程式設計過程當中，是經常出現的，例如兩個一對一關係的資料庫對象，各自保持著對方的引用。最後一個無限循環只是為了保持JVM不退出，沒什麼實際意義。
對於我們現在使用的GC來說，當thread執行緒​​執行結束後，會將objectA和objectB全部當作待回收的物件。而如果我們的GC採用上面所說的引用計數演算法，則這兩個物件永遠不會被回收，即便我們在使用後顯示的將物件歸為空值也毫無作用。
這裡LZ大致解釋一下，在程式碼中LZ標註了1、2、3三個數字，當第1個地方的語句執行完以後，兩個物件的引用計數全部為1。當第2個地方的語句執行完以後，兩個物件的參考計數就全部變成了2。當第3個地方的語句執行完以後，也就是將二者全部歸為空值以後，二者的引用數仍然為1。根據引用計數演算法的回收規則，引用計數沒有歸0的時候是不會被回收的。

根搜尋演算法

由於引用計數演算法的缺陷，所以JVM一般會採用一種新的演算法，叫做根搜尋演算法。它的處理方式就是，設立若干種根對象，當任何一個根對像到某一個對象均不可達時，則認為這個對像是可以被回收的。

就拿上圖來說，ObjectD和ObjectE是互相關聯的，但是由於GC roots到這兩個對像不可達，所以最終D和E還是會被當做GC的對象，上圖若是採用引用數法，則A-E五個物件都不會被回收。
說到GC roots（GC根），在JAVA語言中，可以當做GC roots的物件有以下幾種：
1、虛擬機器堆疊中的引用的物件。
2、方法區中的類別靜態屬性所引用的物件。
3、方法區中的常數所引用的物件。
4、本地方法堆疊中JNI的引用的物件。
第一和第四種都是指的方法的本地變數表，第二種表達的意思比較清晰，第三種主要指的是聲明為final的常數值。

垃圾收集演算法

根搜尋演算法解決的是垃圾蒐集的基本問題，也就是上面提到的第一個問題，也是最關鍵的問題，就是哪些物件可以被回收。
不過垃圾收集顯然還需要解決後兩個問題，什麼時候回收以及如何回收。在根搜尋演算法的基礎上，現代虛擬機器的實作當中，垃圾蒐集的演算法主要有三種，分別是標記-清除演算法、複製演算法、標記-整理演算法。這三種演算法都擴充了根搜尋演算法，不過它們理解起來還是非常好理解的。

結束語

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