前言
JVM是做Java的同学都必须要了解的东西，为什么这么说，因为我们只有知道了Java程序运行环境的配置和工作逻辑，才能对运行环境进行相关的优化和配置修改，让JVM在不同的服务器环境使用不同的配置，从而达到JVM环境最优化。
说到JVM就不得不说一下GC（garbage collection），垃圾收集的意思是找到垃圾对象并回收掉它们，然后释放这些对象占用的内存。但是常规的垃圾收集器基本是找到正在被使用的对象，然后把其他的对象全部当作是垃圾对象清理掉。
写过C语言的同学都知道，在C语言中，我们需要手动的去管理内存，在使用内存之前我们需要先申请（malloc）一定大小的内存，使用完成之后需要手动的把使用的内存释放掉（free），如果忘记释放内存则很快会导致内存溢出。而Java将这份操作内存的工作交给了JVM，减少开发者的编码复杂度，降低发生内存溢出的概率。
GC算法
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引用计数法
为每个对象添加一个引用计数器，在对象被引用时，计数器+1，引用结束后，计数器-1，最终清除掉引用计数器为0的对象，并级联删除该对象引用的所有的对象，只保留引用计数不为0的对象。
这种算法看起来是不是很屌，是的，非常简单，只需要在对象被引用的时候串行修改引用计数器的值即可，但也容易出现一种问题：循环引用！循环引用就是几个废对象之间循环引用，尽管他们的引用计数器都不为0，但是在整个程序中却没有被使用，但是他们永远不会被回收，这样的对象多了之后很容易造成内存泄漏。
正是因为循环引用的存在，JVM放弃了使用引用计数法。
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标记-清除
标记-清理算法的基本思想是先STW，然后将存活的对象标记出来，接着清理掉未被标记的对象，整个过程都需要STW，效率很低，并且如果未被标记的对象比较分散，那么垃圾对象在被清理之后会造成大量的堆内存碎片，最终会导致无法给大对象分配内存。
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标记-整理
标记-整理算法和标记-清除算法类似，只不过比标清多了一个步骤：在将所有存活的对象标记并清除完成之后，会将尚存活的对象全部都移动到堆内存的一端，并更新引用存活对象的指针。
引用指针更新：
标记-整理算法解决了标记-清除会造成内存碎片的缺点
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复制
复制算法使用频率较高，算法思想也比较前倾，主要思想是将内存划分为相等大小的两块，每次只使用其中一块，当这一块内存不足时，就将其中存活的对象复制到另外一块内存中，且从其一端排列，并更新对象的引用指针，当存活对象全部都复制完成之后，将这块内存清空，然后激活被复制的这块内存空间，此后新创建的对象均分配到这块内存中，直到这块内存不足，重复使然。
复制算法将内存分为两块，每次只能使用其中一块，所以在使用过程中会一直浪费一半的内存无法使用，当虚拟机内存较小时，会频繁的发生GC，目前仅被使用在回收新生代内存。
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可达性分析法
可达性的思想是通过一批“GC Roots”的对象作为起点，然后依次向下遍历，遍历到的对象均视为是存活的，遍历所走过的路径称为是引用链，最终将未遍历到的对象全部回收。
算法的本质是通过“GC Roots”找出所有存活的对象，然后把其他的对象全部认定为“垃圾对象”（这里有很多人认为是找到垃圾对象并回收，这是错误的）。此算法最重要的一步就是必须能够枚举出所有的“GC Roots”，否则就可能会将还存活的对象回收掉。
虚拟机内存中可以作为“GC Roots”的对象有以下几种：
- 虚拟机栈中局部变量表中引用的对象
- 本地方法栈中引用的对象
- 方法区中的静态变量引用的对象
- 方法区中常量引用的对象
在实际的开发中要特别注意这些对象，不要让无关紧要的大对象浪费了资源。
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分代收集
根据对象的生存周期将内存划分为不同的区域，目前较流行的是分为新生代和老年代，然后根据各个年代的特点采用最适合的收集算法
- 新生代：大部分对象都是朝生夕死，每次进行GC时都会被回收掉大量的对象，只有少量的对象会存活下来，这种适合复制算法，将新生代内存再划分为Eden区和两个Survivor区，Eden到Survivor和Survivor之间均采用复制算法，Eden区比较大，适合存储大量生命周期较短的对象，YGC后存活下来的少量对象被复制到Survivor区，Survivor区很小，每次复制仅需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集
- 老年代中存储的对象大多是经历了多次GC之后存活下来的，并且还会存储部分大对象，这类对象被回收的概率较小，频次也较低，并且没有额外的内存空间为这块内存中的对象做分配担保，所以这个空间不应该出现内存碎片，否则很快就会没有内存可分配给新进入的对象，所以此块内存适用于“标记-整理”算法进行回收。
