Java虚拟机的内存区域中，程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈三个区域是线程私有的，随线程生而生，随线程灭而灭；栈中的栈帧随着方法的进入和退出而进行入栈和出栈操作，每个栈帧中分配多少内存基本上是在类结构确定下来时就已知的，因此这三个区域的内存分配和回收都具有确定性，在这几个区域内就不需要过多的考虑回收的问题，因为方法结束或者线程结束时，内存自然就跟随回收了。而Java堆和方法区则不一样，所以垃圾回收重点关注的是堆和方法区部分的内存。

 

一．垃圾收集器的主要功能有

（1） 定期发现那些对象不再被引用，并把这些对象占据的堆空间释放出来。

（2）类似于操作系统的内存管理，垃圾收集器还需要处理由于对象动态生成与销毁产生的堆碎块，以便更有效的利用虚拟机内存。

二．区分活动对象与垃圾的算法

（1）引用计数算法

    给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值就加1；当引用失效时，计数器值就减1；任何时刻计数器都为0的对象就是不再被使用的，垃圾收集器将回收该对象使用的内存。

    这种方法的好处是垃圾收集较快，判定效率高，适用于实时环境。缺点是这种方法无法监测出循环引用。例如对象A引用对象B，对象B也引用对象A，则这两个对象可能无法被垃圾收集器收集，但是实际上这两个对象已经不可能再被访问。因此java并没有使用引用计数算法。

（2）可达性分析算法

    通过一系列的名为“GC Root”的对象作为起点，从这些节点向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链(ReferenceChain)，当一个对象到GC Root没有任何引用链相连时，则该对象不可达，该对象是不可使用的，垃圾收集器将回收其所占的内存。

主流的商用程序语言C#、java和Lisp都使用根搜素算法进行内存管理。

在java语言中，可作为GC Root的对象包括以下几种对象：

    a. java虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中的引用的对象。

    b.方法区中的类静态属性引用的对象。

    c.方法区中的常量引用的对象。

    d.本地方法栈中JNI本地方法的引用对象。

    java方法区在Sun HotSpot虚拟机中被称为永久代，很多人认为该部分的内存是不用回收的，java虚拟机规范也没有对该部分内存的垃圾收集做规定，但是方法区中的废弃常量和无用的类还是需要回收以保证永久代不会发生内存溢出。

   判断废弃常量的方法：如果常量池中的某个常量没有被任何引用所引用，则该常量是废弃常量。

   判断无用的类：

   (1).该类的所有实例都已经被回收，即java堆中不存在该类的实例对象。

   (2).加载该类的类加载器已经被回收。

   (3).该类所对应的java.lang.Class对象没有任何地方被引用，无法在任何地方通过反射机制访问该类的方法。

 

 Java中常用的垃圾收集算法：

（1）     标记－清除算法

最基础的垃圾收集算法，标记：首先标记出所有需要回收的对象，清除：在标记完成之后统一回收掉所有被标记的对象。

缺点：a.效率问题，标记和清除效率都不高。

b.产生大量的不连续的内存碎片，无法为大对象分配内存

（2）     复制算法

将可用内存按容量分成大小相等的两块，每次只使用其中一块，当这块内存使用完了，就将还存活的对象复制到另一块内存上去，然后把使用过的内存空间一次清理掉。这样使得每次都是对其中一块内存进行回收，内存分配时不用考虑内存碎片等复杂情况，只需要移动堆顶指针，按顺序分配内存即可，实现简单，运行高效。这种方法适用于短生存期的对象，持续复制长生存期的对象由于多次拷贝，导致效率降低。缺点是只有一半的虚拟机空间得到使用。

（3）     标记-整理（压缩）算法

标记-整理算法在标记-清除算法基础上做了改进，标记阶段是相同的标记出所有需要回收的对象，在标记完成之后不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，在移动过程中清理掉可回收的对象，这个过程叫做整理。

标记-整理算法相比标记-清除算法的优点是内存被整理以后不会产生大量不连续内存碎片问题。

复制算法在对象存活率高的情况下就要执行较多的复制操作，效率将会变低，而在对象存活率高的情况下使用标记-整理算法效率会大大提高

（4）     分代收集算法

根据内存中对象的存活周期不同，将内存划分为几块，java的虚拟机中一般把内存划分为新生代和老年代，当新创建对象时一般在新生代中分配内存空间，当新生代垃圾收集器回收几次之后仍然存活的对象会被移动到老年代内存中，当大对象在新生代中无法找到足够的连续内存时也直接在老年代中创建。新生代：复制算法；老年代：标记-清除或者标记整理算法。

关于垃圾收集器请看下一章分析。http://blog.csdn.net/wtyvhreal/article/details/40957337