Java垃圾回收机制

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyObject object1 = new MyObject();
        MyObject object2 = new MyObject();

        object1.object = object2;
        object2.object = object1;

        object1 = null;
        object2 = null;
    }
}

最后面两句将 object1 和 object2 赋值为 null，也就是说 object1 和 object2 指向的对象已经不可能再被访问，但是由于它们互相引用对方，导致它们的引用计数器都不为 0，那么垃圾收集器就永远不会回收它们。

工作原理如下：

年轻代（Young Generation）

1. 所有新生成的对象首先都是放在年轻代的。年轻代的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象。
2. 新生代内存按照8:1:1的比例分为一个 eden 区和两个 survivor(survivor0,survivor1) 区。一个 Eden 区，两个 Survivor 区(一般而言)。大部分对象在 Eden 区中生成。回收时先将 eden 区存活对象复制到一个 survivor0 区，然后清空 eden 区，当这个 survivor0 区也存放满了时，则将 eden 区和 survivor0 区存活对象复制到另一个 survivor1 区，然后清空 eden 和这个 survivor0 区，此时 survivor0 区是空的，然后将 survivor0 区和 survivor1 区交换，即保持 survivor1 区为空， 如此往复。
3. 当 survivor1区不足以存放 eden 和 survivor0 的存活对象时，就将存活对象直接存放到老年代。若是老年代也满了就会触发一次 Full GC ，也就是新生代、老年代都进行回收。
   4.新生代发生的 GC 也叫做 Minor GC ，Minor GC 发生频率比较高(不一定等 Eden 区满了才触发)。

年老代（Old Generation）

1. 在年轻代中经历了 N 次垃圾回收后仍然存活的对象，就会被放到年老代中。因此，可以认为年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象。
2. 内存比新生代也大很多(大概比例是1:2)，当老年代内存满时触发 Major GC 即 Full GC，Full GC 发生频率比较低，老年代对象存活时间比较长，存活率标记高。

持久代（Permanent Generation）

用于存放静态文件，如 Java 类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响，但是有些应用可能动态生成或者调用一些 class ，例如 Hibernate 等，在这种时候需要设置一个比较大的持久代空间来存放这些运行过程中新增的类。

GC 类型：

Minor GC(新生代 GC):
新生代 GC，指发生在新生代的垃圾收集动作，因为 Java 对象大多都具备朝生熄灭的特点，所以 Minor GC 十分频繁，回收速度也较快。

Major GC(老年代 GC):
老年代 GC，指发生在老年代的垃圾收集动作，当出现 Major GC 时，一般也会伴有至少一次的 Minor GC（并非绝对，例如 Parallel Scavenge 收集器会单独直接触发 Major GC 的机制）。 Major GC 的速度一般会比 Minor GC 慢十倍以上。

Full GC:
清理整个堆空间—包括年轻代和老年代。Major GC == Full GC。

参考：聊聊JVM（四）深入理解Major GC, Full GC, CMS

产生 Full GC 可能的原因：

• 年老代被写满。
• 持久代被写满。
• System.gc() 被显示调用。
• 上一次 GC 之后 Heap 的各域分配策略动态变化。

垃圾收集器（GC）

不同虚拟机所提供的垃圾收集器可能会有很大差别，下面的例子是 HotSpot。

新生代收集器使用的收集器：Serial、PraNew、Parallel Scavenge。
老年代收集器使用的收集器：Serial Old、Parallel Old、CMS。

1. Serial 收集器（复制算法)
   新生代单线程收集器，标记和清理都是单线程，优点是简单高效。
2. Serial Old收集器(标记-整理算法)
   老年代单线程收集器，Serial 收集器的老年代版本。
3. ParNew 收集器(停止-复制算法) 　
   新生代收集器，可以认为是 Serial 收集器的多线程版本，在多核 CPU 环境下有着比 Serial 更好的表现。
4. Parallel Scavenge 收集器(停止-复制算法)
   并行收集器，追求高吞吐量，高效利用 CPU。吞吐量一般为 99%， 吞吐量 = 用户线程时间 / (用户线程时间 + GC线程时间)。适合后台应用等对交互相应要求不高的场景。
5. Parallel Old 收集器(停止-复制算法)
   Parallel Scavenge 收集器的老年代版本，并行收集器，吞吐量优先。
6. CMS(Concurrent Mark Sweep) 收集器（标记-清理算法）
   高并发、低停顿，追求最短 GC 回收停顿时间，cpu 占用比较高，响应时间快，停顿时间短，多核 cpu 追求高响应时间的选择。

根据对象的生命周期的不同将内存划分为几块，然后根据各块的特点采用最适当的收集算法。大批对象死去、少量对象存活的（新生代），使用复制算法，复制成本低；对象存活率高、没有额外空间进行分配担保的（老年代），采用标记-清理算法或者标记-整理算法。

四种引用状态

在实际开发中，我们对 new 出来的对象也会根据重要程度，有个等级划分。有些必须用到的对象，我们希望它在其被引用的周期内能一直存在；有些对象可能没那么重要，当内存空间还足够时，可以保留在内存中，如果内存空间在进行垃圾收集后还是非常紧张，则可以抛弃这些对象。
由此，Java 对引用划分为四种：强引用、软引用、弱引用、虚引用，四种引用强度依次减弱。

1. 强引用
   代码中普遍存在的类似”Object obj = new Object()“这类的引用，只要强引用还存在，垃圾收集器永远不会回收掉被引用的对象。
2. 软引用
   描述有些还有用但并非必需的对象。在系统将要发生内存溢出异常之前，将会把这些对象列进回收范围进行二次回收。如果这次回收还没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。Java 中的类 SoftReference 表示软引用。
3. 弱引用
   描述非必需对象。被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾回收之前，垃圾收集器工作之后，无论当前内存是否足够，都会回收掉只被弱引用关联的对象。Java 中的类 WeakReference 表示弱引用。
4. 虚引用
   这个引用存在的唯一目的就是在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知，被虚引用关联的对象，和其生存时间完全没关系。Java 中的类 PhantomReference 表示虚引用。

参考资料：

Java垃圾回收机制
Java 垃圾回收机制整理