Java 中使用 new、newarray、anewarray 和 multianewarray 指令來(lái)創(chuàng)建的對(duì)象，當(dāng)這些對(duì)象不再使用時(shí)由垃圾收集來(lái)釋放。那么 反序列化等都是間接使用了前面的某個(gè)指令, clone() 是個(gè)本地方法？
JVM 規(guī)范不需要任何特定的垃圾收集技術(shù)，甚至也沒(méi)要求有垃圾收集機(jī)制。大概只是說(shuō)不需要手工釋放內(nèi)存，具體怎么實(shí)現(xiàn)各 JVM 自行決定。
GC 除了釋放不再被引用的對(duì)象，還要處理堆碎片，整理出連續(xù)的空閑空間才能放得下新的對(duì)象。不至于出現(xiàn)總的空閑空間足夠，但碎片太多而報(bào)出 "Out of Memory" 的異常。
GC 有兩個(gè)好處：一個(gè)是提高了生產(chǎn)率，不用埋頭于 Memory Link 的有時(shí)甚至是逐行的檢查；二，GC 也是 Java 安全策略的一部分，有了它不至于因錯(cuò)誤的釋放內(nèi)存而導(dǎo)至 JVM 崩潰。但是 GC 的一個(gè)潛在缺陷影響了程序的性能，它需要一直在后臺(tái)不時(shí)的做些事情，而且實(shí)時(shí)性也有所欠缺。
垃圾收集算法
GC 算法要做兩件基本的事情：1. 檢測(cè)出垃圾對(duì)象；2. 回收垃圾對(duì)象，釋放相應(yīng)堆空間。垃圾檢測(cè)一般是先建立一個(gè)根對(duì)象集合，其他對(duì)象要是從根對(duì)象起可觸及就是活的，無(wú)法到達(dá)的就是垃圾。這里的根對(duì)象的認(rèn)定就有些講究的，不同的 JVM 的看法不完全一致，但總是會(huì)包含局部變量中的對(duì)象引用和棧幀的操作數(shù)棧(以及類變量中的引用)。
另一個(gè)根對(duì)象的來(lái)源是被加載的類的常量池中的對(duì)象引用。類的常量池中的字符串包括有類名、超類名、超接口名、字段名、字段特征簽名、方法名、方法特征簽名
還有一個(gè)來(lái)源是傳遞到方法中的、沒(méi)有被本地方法“釋放”的對(duì)象引用(根據(jù)本地方法接口，本地方法可以通過(guò)簡(jiǎn)單的返回來(lái)釋放引用，或者顯式的調(diào)用一個(gè)回調(diào)函數(shù)來(lái)釋放傳遞來(lái)的引用，或是這兩者的結(jié)合)。
再一個(gè)潛在的根對(duì)象來(lái)源是，JVM 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)中從垃圾收集器的堆中分配的部分。某些實(shí)現(xiàn)中，方法區(qū)中的類數(shù)據(jù)本身可能被存放在使用垃圾收集器的堆中，以便使用和釋放對(duì)象同樣的垃圾收集算法來(lái)檢測(cè)和卸載不再被引用的類。
在某些 JVM 實(shí)現(xiàn)中，像基本類型，如一個(gè) int 如果被解釋為一個(gè)本地指針，那它就是指向堆中的一個(gè)對(duì)象，但是保守的垃圾收集器對(duì)這種基本類型引用的堆中的對(duì)象不處理。
區(qū)別活動(dòng)對(duì)象和垃圾的兩個(gè)基本方法是引用計(jì)數(shù)和跟蹤。
引用計(jì)數(shù)收集器
引用計(jì)數(shù)是垃圾收集的早期策略，這種方法時(shí)堆中的每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)引用計(jì)數(shù)。當(dāng)對(duì)象創(chuàng)建并賦給一個(gè)變量時(shí)，引用計(jì)數(shù)為 1。每次賦給別的變量時(shí)，引用計(jì)數(shù)加 1，當(dāng)對(duì)象的引用超過(guò)了生存期或指向到了新值(如果引用置為 null)，對(duì)象的引用計(jì)減 1。這樣對(duì)象的引用計(jì)數(shù)為 0 時(shí)就是垃圾，可清除的。引用計(jì)數(shù)對(duì)多個(gè)對(duì)象的循環(huán)引用無(wú)能為力，其實(shí)這些對(duì)象都是死的，但引用計(jì)數(shù)都不為 0，還有引用數(shù)的增減帶來(lái)額外開銷，基于這些缺陷，這種技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)不為人所接受了。
跟蹤收集器
跟蹤收集追蹤從根節(jié)點(diǎn)開始的對(duì)象引用圖。基本的追蹤算法叫作“標(biāo)記并清除”，也就是垃圾收集的兩個(gè)階段。標(biāo)記階段，垃圾收集器遍歷引用樹，標(biāo)記每一個(gè)遇到的對(duì)象。清除階段，未被標(biāo)記的對(duì)象被釋放?？赡茉趯?duì)象本身設(shè)置標(biāo)記，要么就是用一個(gè)獨(dú)立的位圖來(lái)設(shè)置標(biāo)記。
壓縮收集器
垃圾收集同時(shí)要應(yīng)對(duì)碎片整理的任務(wù)。標(biāo)記和清除通常使用兩種策略來(lái)消除堆碎片：壓縮和拷貝，這兩種方法都是快速移動(dòng)對(duì)象來(lái)減小碎片。
壓縮收集我想應(yīng)該是在標(biāo)記清除之后來(lái)做的？壓縮收集器把活動(dòng)對(duì)象越過(guò)空閑區(qū)滑到堆的一堆，留下另一端的大的連續(xù)空閑塊。被移動(dòng)的對(duì)象的引用也被更新，指向新的位置。更新被移動(dòng)對(duì)象的引用有時(shí)通過(guò)一個(gè)間接對(duì)象引用層來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)象的引用不實(shí)際指向堆中對(duì)象，而是指向一個(gè)對(duì)象句柄表(由它完成對(duì)象引用到堆中對(duì)象的實(shí)際位置的映射)，對(duì)象被移動(dòng)了，只需要更新對(duì)象句柄表的句柄值，這樣程序中的對(duì)象引用不變。這種方法簡(jiǎn)化了消除堆碎片的工作，但是每次對(duì)象訪問(wèn)都要查一下映射表，帶來(lái)了性能上的損失。
拷貝收集器
拷貝收集器把所有的活動(dòng)對(duì)象移動(dòng)到一個(gè)新的區(qū)域。這種方法在追蹤對(duì)象過(guò)程中隨著發(fā)現(xiàn)而被拷貝，不再有標(biāo)記和清除的區(qū)分。一般的拷貝收集算法稱為“停止并拷貝”。在這個(gè)方案中，堆被分為兩個(gè)區(qū)域，任何時(shí)候只使用其中一個(gè)區(qū)域。對(duì)象在某一個(gè)區(qū)域中分配，直到這個(gè)區(qū)域被耗盡時(shí)，程序執(zhí)行停止，遍歷這個(gè)區(qū)域，活動(dòng)對(duì)象移到另一個(gè)區(qū)域，完成后程序恢復(fù)執(zhí)行，對(duì)象在新的區(qū)域分配。原來(lái)的區(qū)域剩下垃圾，全清除。直到新的區(qū)域耗盡時(shí)，程序停止，活動(dòng)對(duì)象又往回移，循環(huán)工作。這種方法的代價(jià)就是堆內(nèi)存只能使用到一半。
下面是“停止和拷貝”算法的垃圾收集過(guò)程中以時(shí)間為線索的 9 個(gè)快照：
看過(guò)這個(gè)圖，應(yīng)該不用多加解釋，反正就是堆分成上下兩個(gè)區(qū)域，哪部分滿了，活動(dòng)對(duì)象往另一部分跑，被移出的區(qū)域剩下的對(duì)象全是垃圾，可以嘩一下全清空。來(lái)來(lái)回回，新對(duì)象總是在正用的那部份分配。想想你在運(yùn)行 Java 程序的時(shí)候應(yīng)該有過(guò)突然被中止不動(dòng)的時(shí)候，可能就是 GC 在活動(dòng)了。
分代收集器
簡(jiǎn)單的停止拷貝收集器的缺點(diǎn)是，每次收集時(shí)，所有的活動(dòng)對(duì)象都要移動(dòng)來(lái)移動(dòng)去。對(duì)于短生命的對(duì)象還好說(shuō)，經(jīng)?？梢跃偷亟鉀Q掉，可是對(duì)于長(zhǎng)生命周期的對(duì)象就純粹是個(gè)體力勞動(dòng)了，把它挪來(lái)挪去除消耗大量的時(shí)間，沒(méi)有產(chǎn)生任何效益。分代收集能直接讓長(zhǎng)生命周期的對(duì)象長(zhǎng)時(shí)間的呆在一個(gè)地方按兵不動(dòng)。GC 的精力可以更多的花在收集*對(duì)象上。
這種方法里，堆被分成兩個(gè)或更多的子堆，每一個(gè)堆為一“代”對(duì)象服務(wù)。最年幼的那一代進(jìn)行最頻繁的垃圾收集。因?yàn)槎鄶?shù)對(duì)象是*的，只有很小部分的年幼對(duì)象可以在經(jīng)歷第一次收集后還存活。如果一個(gè)最年幼的對(duì)象經(jīng)歷了好幾次垃圾收集后仍是活著的，那這個(gè)對(duì)象就成為壽命更高的一代，它被轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)子堆中去。年齡更高一代的收集沒(méi)有年輕一代來(lái)得頻繁。每當(dāng)對(duì)象在所屬的年齡代中變得成熟(多次垃圾收集后仍幸存)之后，就可以轉(zhuǎn)移到更高年齡的一代中去。
分代收集除了可應(yīng)用于拷貝算法，也可以應(yīng)用于標(biāo)記清除算法。不管在哪種情況下，把堆按照對(duì)象年齡分組可以提高最基本的垃圾收集的性能。
JVM 規(guī)范不需要任何特定的垃圾收集技術(shù)，甚至也沒(méi)要求有垃圾收集機(jī)制。大概只是說(shuō)不需要手工釋放內(nèi)存，具體怎么實(shí)現(xiàn)各 JVM 自行決定。
GC 除了釋放不再被引用的對(duì)象，還要處理堆碎片，整理出連續(xù)的空閑空間才能放得下新的對(duì)象。不至于出現(xiàn)總的空閑空間足夠，但碎片太多而報(bào)出 "Out of Memory" 的異常。
GC 有兩個(gè)好處：一個(gè)是提高了生產(chǎn)率，不用埋頭于 Memory Link 的有時(shí)甚至是逐行的檢查；二，GC 也是 Java 安全策略的一部分，有了它不至于因錯(cuò)誤的釋放內(nèi)存而導(dǎo)至 JVM 崩潰。但是 GC 的一個(gè)潛在缺陷影響了程序的性能，它需要一直在后臺(tái)不時(shí)的做些事情，而且實(shí)時(shí)性也有所欠缺。
垃圾收集算法
GC 算法要做兩件基本的事情：1. 檢測(cè)出垃圾對(duì)象；2. 回收垃圾對(duì)象，釋放相應(yīng)堆空間。垃圾檢測(cè)一般是先建立一個(gè)根對(duì)象集合，其他對(duì)象要是從根對(duì)象起可觸及就是活的，無(wú)法到達(dá)的就是垃圾。這里的根對(duì)象的認(rèn)定就有些講究的，不同的 JVM 的看法不完全一致，但總是會(huì)包含局部變量中的對(duì)象引用和棧幀的操作數(shù)棧(以及類變量中的引用)。
另一個(gè)根對(duì)象的來(lái)源是被加載的類的常量池中的對(duì)象引用。類的常量池中的字符串包括有類名、超類名、超接口名、字段名、字段特征簽名、方法名、方法特征簽名
還有一個(gè)來(lái)源是傳遞到方法中的、沒(méi)有被本地方法“釋放”的對(duì)象引用(根據(jù)本地方法接口，本地方法可以通過(guò)簡(jiǎn)單的返回來(lái)釋放引用，或者顯式的調(diào)用一個(gè)回調(diào)函數(shù)來(lái)釋放傳遞來(lái)的引用，或是這兩者的結(jié)合)。
再一個(gè)潛在的根對(duì)象來(lái)源是，JVM 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)中從垃圾收集器的堆中分配的部分。某些實(shí)現(xiàn)中，方法區(qū)中的類數(shù)據(jù)本身可能被存放在使用垃圾收集器的堆中，以便使用和釋放對(duì)象同樣的垃圾收集算法來(lái)檢測(cè)和卸載不再被引用的類。
在某些 JVM 實(shí)現(xiàn)中，像基本類型，如一個(gè) int 如果被解釋為一個(gè)本地指針，那它就是指向堆中的一個(gè)對(duì)象，但是保守的垃圾收集器對(duì)這種基本類型引用的堆中的對(duì)象不處理。
區(qū)別活動(dòng)對(duì)象和垃圾的兩個(gè)基本方法是引用計(jì)數(shù)和跟蹤。
引用計(jì)數(shù)收集器
引用計(jì)數(shù)是垃圾收集的早期策略，這種方法時(shí)堆中的每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)引用計(jì)數(shù)。當(dāng)對(duì)象創(chuàng)建并賦給一個(gè)變量時(shí)，引用計(jì)數(shù)為 1。每次賦給別的變量時(shí)，引用計(jì)數(shù)加 1，當(dāng)對(duì)象的引用超過(guò)了生存期或指向到了新值(如果引用置為 null)，對(duì)象的引用計(jì)減 1。這樣對(duì)象的引用計(jì)數(shù)為 0 時(shí)就是垃圾，可清除的。引用計(jì)數(shù)對(duì)多個(gè)對(duì)象的循環(huán)引用無(wú)能為力，其實(shí)這些對(duì)象都是死的，但引用計(jì)數(shù)都不為 0，還有引用數(shù)的增減帶來(lái)額外開銷，基于這些缺陷，這種技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)不為人所接受了。
跟蹤收集器
跟蹤收集追蹤從根節(jié)點(diǎn)開始的對(duì)象引用圖。基本的追蹤算法叫作“標(biāo)記并清除”，也就是垃圾收集的兩個(gè)階段。標(biāo)記階段，垃圾收集器遍歷引用樹，標(biāo)記每一個(gè)遇到的對(duì)象。清除階段，未被標(biāo)記的對(duì)象被釋放?？赡茉趯?duì)象本身設(shè)置標(biāo)記，要么就是用一個(gè)獨(dú)立的位圖來(lái)設(shè)置標(biāo)記。
壓縮收集器
垃圾收集同時(shí)要應(yīng)對(duì)碎片整理的任務(wù)。標(biāo)記和清除通常使用兩種策略來(lái)消除堆碎片：壓縮和拷貝，這兩種方法都是快速移動(dòng)對(duì)象來(lái)減小碎片。
壓縮收集我想應(yīng)該是在標(biāo)記清除之后來(lái)做的？壓縮收集器把活動(dòng)對(duì)象越過(guò)空閑區(qū)滑到堆的一堆，留下另一端的大的連續(xù)空閑塊。被移動(dòng)的對(duì)象的引用也被更新，指向新的位置。更新被移動(dòng)對(duì)象的引用有時(shí)通過(guò)一個(gè)間接對(duì)象引用層來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)象的引用不實(shí)際指向堆中對(duì)象，而是指向一個(gè)對(duì)象句柄表(由它完成對(duì)象引用到堆中對(duì)象的實(shí)際位置的映射)，對(duì)象被移動(dòng)了，只需要更新對(duì)象句柄表的句柄值，這樣程序中的對(duì)象引用不變。這種方法簡(jiǎn)化了消除堆碎片的工作，但是每次對(duì)象訪問(wèn)都要查一下映射表，帶來(lái)了性能上的損失。
拷貝收集器
拷貝收集器把所有的活動(dòng)對(duì)象移動(dòng)到一個(gè)新的區(qū)域。這種方法在追蹤對(duì)象過(guò)程中隨著發(fā)現(xiàn)而被拷貝，不再有標(biāo)記和清除的區(qū)分。一般的拷貝收集算法稱為“停止并拷貝”。在這個(gè)方案中，堆被分為兩個(gè)區(qū)域，任何時(shí)候只使用其中一個(gè)區(qū)域。對(duì)象在某一個(gè)區(qū)域中分配，直到這個(gè)區(qū)域被耗盡時(shí)，程序執(zhí)行停止，遍歷這個(gè)區(qū)域，活動(dòng)對(duì)象移到另一個(gè)區(qū)域，完成后程序恢復(fù)執(zhí)行，對(duì)象在新的區(qū)域分配。原來(lái)的區(qū)域剩下垃圾，全清除。直到新的區(qū)域耗盡時(shí)，程序停止，活動(dòng)對(duì)象又往回移，循環(huán)工作。這種方法的代價(jià)就是堆內(nèi)存只能使用到一半。
下面是“停止和拷貝”算法的垃圾收集過(guò)程中以時(shí)間為線索的 9 個(gè)快照：
看過(guò)這個(gè)圖，應(yīng)該不用多加解釋，反正就是堆分成上下兩個(gè)區(qū)域，哪部分滿了，活動(dòng)對(duì)象往另一部分跑，被移出的區(qū)域剩下的對(duì)象全是垃圾，可以嘩一下全清空。來(lái)來(lái)回回，新對(duì)象總是在正用的那部份分配。想想你在運(yùn)行 Java 程序的時(shí)候應(yīng)該有過(guò)突然被中止不動(dòng)的時(shí)候，可能就是 GC 在活動(dòng)了。
分代收集器
簡(jiǎn)單的停止拷貝收集器的缺點(diǎn)是，每次收集時(shí)，所有的活動(dòng)對(duì)象都要移動(dòng)來(lái)移動(dòng)去。對(duì)于短生命的對(duì)象還好說(shuō)，經(jīng)?？梢跃偷亟鉀Q掉，可是對(duì)于長(zhǎng)生命周期的對(duì)象就純粹是個(gè)體力勞動(dòng)了，把它挪來(lái)挪去除消耗大量的時(shí)間，沒(méi)有產(chǎn)生任何效益。分代收集能直接讓長(zhǎng)生命周期的對(duì)象長(zhǎng)時(shí)間的呆在一個(gè)地方按兵不動(dòng)。GC 的精力可以更多的花在收集*對(duì)象上。
這種方法里，堆被分成兩個(gè)或更多的子堆，每一個(gè)堆為一“代”對(duì)象服務(wù)。最年幼的那一代進(jìn)行最頻繁的垃圾收集。因?yàn)槎鄶?shù)對(duì)象是*的，只有很小部分的年幼對(duì)象可以在經(jīng)歷第一次收集后還存活。如果一個(gè)最年幼的對(duì)象經(jīng)歷了好幾次垃圾收集后仍是活著的，那這個(gè)對(duì)象就成為壽命更高的一代，它被轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)子堆中去。年齡更高一代的收集沒(méi)有年輕一代來(lái)得頻繁。每當(dāng)對(duì)象在所屬的年齡代中變得成熟(多次垃圾收集后仍幸存)之后，就可以轉(zhuǎn)移到更高年齡的一代中去。
分代收集除了可應(yīng)用于拷貝算法，也可以應(yīng)用于標(biāo)記清除算法。不管在哪種情況下，把堆按照對(duì)象年齡分組可以提高最基本的垃圾收集的性能。