文章目录
一、什么是垃圾回收
1.1 C/C++语言的垃圾回收
1.2 Java语言的垃圾回收
二、垃圾回收的常见算法
2.1 引用计数法
2.1.1 原理
2.1.2 优缺点
2.2 标记清除法
2.2.1 原理：
2.2.2 优缺点：
2.3 标记压缩算法
2.3.1 原理：
2.3.2 优缺点：
2.4 复制算法
2.4.1 JVM中年轻代内存空间：
2.4.2 优缺点
2.4 分代算法
三、垃圾收集器以及内存分配
3.1、串行垃圾收集器
3.1.1 编写测试代码
3.1.2 设置垃圾回收为串行收集器
3.2、并行垃圾收集器
3.2.1 parNew垃圾收集器
3.2.2 ParallelGC垃圾收集器
3.3、CMS垃圾收集器
四、结束语
一、什么是垃圾回收
程序的运行必然需要申请内存资源，无效的对象资源如果不及时处理就会一直占用内存资源，最终将导致内存溢出，所以对内存资源的管理是非常重要了。
1.1 C/C++语言的垃圾回收
在C/C++语言中，没有自动垃圾回收机制，是通过new关键字申请内存资源，通过delete 关键字释放内存资源，如果程序员在某些位置没有写delete进行释放，那么申请的对象将一直占用内存资源，最终可能会导致内存溢出。
1.2 Java语言的垃圾回收
为了让程序员更专注于代码的实现，而不用过多的考虑内存释放的问题，所以在Java语言中，有了自动的垃圾回收机制，也就是我们熟悉的GC。
有了垃圾回收机制后，程序员只需要关心内存的申请即可，内存的释放由系统自动识别完成。
换句话说，自动的垃圾回收的算法会变得非常重要了，如果因为算法的不合理，导致内存一直没有释放，同样也可能会导致内存溢出的。
除了Java语言，C#、Python等语言也都有自动的垃圾回收机制。
二、垃圾回收的常见算法
自动化的管理内存资源，垃圾回收机制必须要有一套算法来进行计算，哪些是有效的对象，哪些是无效的对象，对于无效的对象就要进行回收处理。
常见的垃圾回收算法有：引用计数法、标记清除法、标记压缩法、复制算法、分代算法等。
2.1 引用计数法
引用计数是历史最悠久的一种算法，最早George E.Collins在1960的时候首次提出，50年后的今天，该算法依然被很多编程语言使用。
2.1.1 原理
假设有一个对象A，任何一个对象对A的引用，那么对象A的引用计数器+1，当引用失败时，对象A的引用计数器就-1，如果对象A的计数器的值为0，就说明对象A没有引用了，可以被回收。
如图所示：
2.1.2 优缺点
优点：
实时性较高，无需等到内存不够的时候，才开始回收，运行时根据对象的计数器是否为0，就可以直接回收。
在垃圾回收过程中，应用无需挂起，如果申请内存时，内存不足，则立刻报 outofmember 错误。
区域性，更新对象的计数器时，只是影响到该对象，不会扫描全部对象。
缺点：
每次对象被引用时，都需要去更新计数器，有一点时间开销。
浪费CPU资源，即使内存够用，仍然在运行时进行计数器的统计。
无法解决循环引用问题。（最大缺点）
什么是循环引用：
class TestA{ public TestB b; } class TestB{ public TestA a; } public class TestCycle { public static void main(String[] args) { TestA a = new TestA(); TestB b = new TestB(); a.b = b; b.a = a; a = null; b = null; } }
2.2 标记清除法
标记清除算法，是将垃圾回收分为2个阶段，分别是 标记和清除
- 标记：从根节点开始标记引用的对象
- 清除：未被标记引用的对象就是垃圾对象，可以被清理
2.2.2 优缺点：
可以看到，标记清楚算法解决了引用计数算法中的循环引用的问题，没有从root节点引用的对象都会被回收。
同样标记清楚算法也是有缺点的：
效率较低，标记和清除两个动作都需要遍历所有的对象，并且在GC时，需要停止应用程序，对于交互性要求比较高的应用而言这个体验是非常差的。
通过标记清楚算法清理出来的内存，碎片化较为严重，因为被回收的对象可能存在于内存的各个角落，所以清理出来的内存时不连贯的。
2.3 标记压缩算法
标记压缩算法是在标记清除算法的基础之上，做了优化改进的算法，和标记清除算法一样，也是从根节点开始，对对象的引用进行标记，在清理阶段，并不是简单的清理未标记的对象，而是将存活的对象压缩到内存的一端，然后清理边界以外的垃圾，从而解决了碎片化的问题。
2.3.1 原理：
2.3.2 优缺点：
优缺点同标记算法，解决了标记清除算法的碎片化的问题，同时，标记压缩算法多了一步，对象移动内存位置的步骤，其效率也是有一定的影响。
