一、垃圾概念
没有引用执行的任何对象都叫做垃圾。
二、java和C++对垃圾处理的区别
java:只管扔垃圾就行，自动处理

• GC处理垃圾
• 开发效率高，执行效率低

C++:手动处理，但会产生问题

• 忘记回收，内存泄漏
• 回收多次
• 非法访问
• 开发效率低，执行效率高

三、如何定位垃圾
引用计数（Reference Count）后面会说RC

• 有一个引用指向一个对象，头部有个数字，有几个指向他就写几，当变为0，就是垃圾。
• 无法解决的问题：循环引用A->B->C，形成一种闭环，大家都是1，对于RC来说不是垃圾，单没有其他引用指向，这几个也是垃圾但是无法定位。

根可达算法(Root Searching)

• 解决循环引用问题。
• 通过根对象开始找，找不到就是垃圾。

根有哪些

• JVM Stack:虚拟机栈（栈帧中的局部变量区，也叫做局部变量表）中引用的对象。
• Method-area:方法区中的类静态属性引用的对象。
• Method-area:方法区中常量引用的对象。
• Native stack:本地方法栈中JNI(Native方法)引用的对象。

三、常见的垃圾回收算法

• 标记清除(mark sweep) - 位置不连续 产生碎片 效率偏低（两遍扫描）
• 拷贝算法 (copying) - 没有碎片，浪费空间
• 标记压缩(mark compact) - 没有碎片，效率偏低（两遍扫描，指针需要调整）

四、JVM内存分代模型（用于分代垃圾回收算法）

部分垃圾回收器使用的模型

• 除Epsilon ZGC Shenandoah之外的GC都是使用逻辑分代模型
• G1是逻辑分代，物理不分代（还不熟，学习中）其他大神博主关于G1的介绍
• 除此之外不仅逻辑分代，而且物理分代

新生代 + 老年代 + 永久代（1.7）Perm Generation/ 元数据区(1.8) Metaspace

• 永久代 元数据 - Class
• 永久代必须指定大小限制 ，元数据可以设置，也可以不设置，无上限（受限于物理内存）
• 字符串常量 1.7 - 永久代，1.8 - 堆
• MethodArea逻辑概念 - 永久代、元数据

新生代

• eden：默认比例8，刚new出来对象之后扔进去的区域。
• survivor（s0）:默认比例1，回收一次之后跑到这个区域，装的对象不同，算法也不同
• survivor（s1）:默认比例1

一个对象产生后进行栈上分配，若分配不下进入eden，eden经过一次垃圾回收进入s0，s0在经过一次垃圾回收后进入s1，此时eden某些对象也跟着进入s1，什么时候年龄够了会进入old区。

1. YGC回收之后，大多数的对象会被回收，活着的进入s0
2. 再次YGC，活着的对象eden + s0 -> s1
3. 再次YGC，eden + s1 -> s0
4. 年龄足够 -> 老年代 （15 CMS 6）
5. s区装不下 -> 老年代

老年代

• 老年代满了FGC： Full GC

GC Tuning (Generation)
- 尽量减少FGC

• MinorGC = YGC：年轻代空间耗尽触发
• MajorGC = FGC：老年代无法继续分配空间时触发，新生代老年代同时进行回收

对象分配过程图

start会new一个新对象，首先在栈上分配，如果能分配就分配到栈上，栈上有个好处直接压栈弹出。若分配不下就会判断打不打（用一个参数来制定），如果特别大，直接进入old区（FGC才会结束），如果不够大，会进去TLAB到eden，进行GC清除。如果清完结束，没清完进S1，S1在进行GC的清除，如果年龄够了进入old区，如果不够进S2。

五、常见的垃圾回收器

• 简单介绍：JDK诞生 Serial追随提高效率，诞生了PS，为了配合CMS，诞生了PN，CMS是1.4版本后期引入，CMS是里程碑式的GC，它开启了并发回收的过程，但是CMS毛病较多，因此目前任何一个JDK版本默认是CMS并发垃圾回收是因为无法忍受STW。
• 垃圾回收器（常见组合S+SO，PN+CMS，PS+PO，基本上默认PS+PO）：

1. Serial 年轻代 串行回收
2. PS 年轻代 并行回收
3. ParNew 年轻代,配合CMS的并行回收
4. SerialOld
5. ParallelOld
6. ConcurrentMarkSweep 老年代 并发的， 垃圾回收和应用程序同时运行，降低STW的时间(200ms)
7. CMS问题比较多，所以现在没有一个版本默认是CMS，只能手工指定

• 单独解释一下CMS：CMS问题比较多，所以现在没有一个版本默认是CMS，只能手工指定，CMS既然是MarkSweep，就一定会有碎片化的问题，碎片到达一定程度，CMS的老年代分配对象分配不下的时候，使用SerialOld 进行老年代回收

• CMS常见几个阶段：1.CMS initial mark(初始标记阶段)2.CMS concurrent mask(并发标记)3.CMS remark(重新标记)4.concurrent sweep(并发清理)

• CMS四个阶段的解释：
  1.初始标记STW开始的标记
  2.并发标记和应用程序同时进行
  3.重新标记又是一个STW，在并发标记中产生新垃圾在重新标记中标记
  4.并发清理会产生新垃圾，叫浮动垃圾

• CMS两大问题
  1.Memory Fragmentation内存碎片，CMS设计对付几百兆内存，到了上G内存的时候，一旦老年代产生很多碎片，年轻代过来找不到空间，这叫PromotionFailed找不到空间，这时候会用Serial Old进行标记压缩
  2.Floating Garbage浮动垃圾，出现Concurrent Mode Failure和PromotionFailed时说明碎片较多，里面内存分配不下会调用Serial Old。
  解决方案：降低触发CMS的阈值。

• CMS和PO为啥不能一起使用：提出这个问题的原因是为何是Serial，而不能并行执行原因在于，Parallel Scavenge没有使用原本HotSpot其它GC通用的那个GC框架，所以不能跟使用了那个框架的CMS搭配使用。