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1.JVM中[垃圾回收相关算法]的所有内容-pdf
2.资源内容:JVM中[垃圾回收相关算法]所有内容
3.学习目标:了解jvm底层原理
4.特点：简单易懂，容易上手
5.使用说明：需要使用pdf打开
《垃圾回收相关算法详解》
垃圾回收是Java虚拟机（JVM）中至关重要的一部分，它负责自动管理程序的内存，确保不再使用的对象得以释放，从而避免内存泄漏。本文将深入探讨几种垃圾回收算法，帮助读者理解JVM底层原理。
1. 引用计数算法：
引用计数算法是最直观的垃圾回收策略，它为每个对象分配一个引用计数器，每当有对象引用它时，计数器加1；当引用失效时，计数器减1。当计数器为0时，表明对象不再被使用，可以进行回收。虽然简单易懂，但这种方法存在两个主要问题：额外的存储空间开销和更新计数器的时间开销。更严重的是，它无法处理循环引用的情况，因此在Java中并未采用。
2. 可达性分析算法：
可达性分析算法是Java垃圾回收器的主要选择。它通过从一组称为GC Roots的对象开始，遍历整个引用链，判断对象是否可达。如果对象无法从GC Roots到达，那么它就是不可达的，可以被视为垃圾。GC Roots包括虚拟机栈中引用的对象、本地方法栈内的JNI引用、方法区的静态属性和常量引用、同步锁持有的对象等。为了保证分析的准确性，垃圾回收过程需要暂停所有线程，即Stop-The-World（STW）。
3. 标记-清除算法：
这种算法分为标记和清除两个阶段。首先标记出所有可达的对象，然后清除未被标记的对象。虽然简单，但它会导致内存碎片，影响内存利用率。
4. 复制算法：
为了解决标记-清除的碎片问题，复制算法提出。它将内存分为两块，每次只使用其中一块，当一块满时，将存活对象复制到另一块，然后清空已用块。这降低了碎片问题，但代价是可用内存减半。
5. 标记-压缩算法：
为了兼顾效率和内存利用率，标记-压缩算法在标记阶段与标记-清除相同，但在清除阶段，它会将所有存活对象向一端移动，然后直接清理边界外的空间，保持内存连续。
6. 分代收集算法：
基于对象生命周期的不同，分代收集将内存分为新生代和老年代。新生代对象生存时间短，适合使用复制算法；老年代对象生存时间长，更适合标记-压缩或标记-清除算法。这种策略提高了垃圾回收效率。
7. 增量收集算法和分区算法：
增量收集是为了解决STW带来的长时间停顿问题，它将垃圾回收分解为多个小步骤，交替执行与应用程序线程，以减少暂停时间。分区算法则是将内存划分为多个小区域，独立进行垃圾回收，以提高并行性和效率。
8. 对象的finalization机制：
Java提供了对象终止finalization机制，允许在对象被回收前执行自定义的清理逻辑。当垃圾回收器发现无引用指向一个对象时，会先调用它的finalize()方法。但需要注意，finalize()方法只会被调用一次，且不应依赖它来释放资源，因为它可能导致性能下降。
垃圾回收算法的选择和实现取决于JVM的具体实现、应用的需求以及内存管理策略。理解这些算法可以帮助开发者更好地优化程序性能，避免不必要的内存问题。在实际开发中，应结合JVM提供的工具，如MAT和JProfiler，进行内存分析和垃圾回收根溯源，以提升系统的稳定性和效率。
