导读：
- 移动开发知识体系总章（Java基础、Android、Flutter）
- Java中GC是什么
- Java中GC常用算法：引用计数法
- Java中GC常用算法：标记-清除算法
- Java中GC常用算法：标记-复制算法
- Java中GC常用算法：标记-整理算法
- Java中GC常用算法：标记-分代收集算法
- 垃圾收集器
- finalize()方法详解
- GC卡顿的原因-STW机制
- GC优化
Java中GC是什么(Garbage Collection)
Java GC（Garbage Collection，垃圾收集，垃圾回收）机制,是一个自动过程，用于管理程序使用的运行时内存。通过这样做，自动JVM减轻了程序员分配和释放程序中内存资源的开销。
GC是后台的守护进程，它的特别之处是它是一个低优先级进程。但是可以根据内存的使用情况动态的调整他的优先级，因此，它是内存中低到一定程度时，才会自动运行，从而实现对内存的回收，这就是垃圾回收的时间不确定的原因。
程序运行期间，所有对象实例存储在运行时数据区域的heap中，当一个对象不再被引用（使用），他就需要被回收，在GC过程中，这些不需要被使用的对象从heap中回收，这样就会有空间循环被利用。
Java中GC常用算法：引用计数法
简单但是速度很慢，缺陷是不能处理循环引用的情况。
原理：此对象有一个引用，既增加一个计数器，删除一个引用减少一个计数器，垃圾回收时，只回收计数器为0的对象，此算法最致命的是无法处理循环引用的情况。
Java中GC常用算法：标记-清除算法
标记清除算法分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。
是最基础的收集算法，因为后续的收集算法都是基于这种思路并且对其不足进行改进而得到的。
它的主要不足有两个：
1.一个是效率问题，标记和清除两个过程的效率都不高
2.另一个是空间问题，标记清除后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多可能会导致以后再程序运行过程中需要分配较大对象时，无法找到足够的连续的内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。
Java中GC常用算法：复制算法
为了解决效率问题，一种称为“复制”（Copying）的收集算法出现了，它将可用的内存按照容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。这样使得每次都是对整个半区进行内存回收，内存分配时也就不用考虑内存碎片等复杂情况。只要移动堆指针，按照顺序分配内存即可，实现简单，运行高效。只是这种算法的代价是将内存缩小为原来的一半。
Java中GC常用算法：标记-整理算法
复制收集算法在对象存活率较高的时候，就要进行较多的复制操作，效率将会变低。更关键的是，如果不想浪费50%的空间，就需要额外的空间进行分配担保，以应对被使用的内存中所有对象都是100%存活的极端情况，所以在老年代一般不能直接选用这种算法。根据老年代的特点。有人提出了另外一种“标记-整理”（Mark-Compact）算法，标记过程仍然与”标记-清除”算法一样，但是后续步骤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，然后直接清理掉端边界意外的内存。
Java中GC常用算法：分代收集算法
这种算法是根据对象的存活周期的不同，将内存划分为几块。一般是把java堆分成新生代和老年代，这样就可以根绝各个年代的特点采取最适当的收集算法。在新生代中，每次垃圾回收时都发现大批对象的死去，只有少量存活，那就选用复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。而老年代中因为对象存活率高，没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用”标记-清理”或者“标记-整理”算法来进行回收。
垃圾收集器
垃圾收集器（GC，Garbage Collector）是和具体 JVM 实现精密相关的，不同厂商（IBM，Oracle），不同版本的 JVM，提供的选择也不同，接下来，我们看看主流的 Oracle JDK。
- Serial GC，它是最古老的垃圾收集器，它体现在其收集工作是单线程的，并且在进行垃圾收集过程中，会进入臭名昭著的 “Stop-The-World” 状态。
- ParNew GC，是 Serial GC 的多线程版本，最常见的应用场景是配合老年代的 CMS GC 工作。
- CMS GC，基于标记 - 清除算法，设计目标是尽量减少停顿时间，这一点对于 Web 等反应时间敏感的应用非常重要。但是它的算法存在着内存碎片化的问题，所以难以避免在长时间运行等情况下发生 full GC，导致恶劣的停顿。另外，它会占用更多的 CPU 资源，并和用户线程争抢。
- Parallel GC，在早期 JDK 8 等版本中，它是 server 模式 JVM 的默认 GC 选择，也被称作是吞吐量优先的 GC。另外，它引入了开发者友好的配置项，我们可以直接设置暂停时间或吞吐量等目标，JVM 会自动进行适应性调整。
- G1 GC 这是一种兼顾吞吐量和停顿时间的 GC 实现，是 Oracle JDK 9以后默认的 GC 选项。G1 GC 可以直观的设定停顿时间的目标，相比于 CMS GC,G1 未必能做到 CMS 在最好情况下的延时停顿，但是最差情况要好很多。它的内存结构并不是简单的条带式划分，而是类似棋盘的一个个 region。Region 之间是复制算法，但整体上实际可看作是标记-整理算法，可以有效地避免内存碎片，尤其是当 Java 堆非常大的时候，G1 的优势更加明显。G1 吞吐量和停顿表现都非常不错，并且任然在不断地完善，与此同时 CMS 已经在 JDK 9 中被标记为废弃，所以 G1 GC 值得你深入掌握。
finalize()方法详解
finalize()方法是Java中Object类的一个空实现方法，我们都知道，Java中所有的类都是继承自Object，那么就是说，所有的类都有这个方法。
/**
* @since JDK1.0
*/
public class Object {
...
protected void finalize() throws Throwable { }
}
其实该方法上有一大推注释，这里就不贴出来了，大致意思是，当这个对象的内存不再被使用时，GC在收集垃圾时就会调用这个方法。
public class TestFinalize {
public static void main(String[] args) {
TempObj object = new TempObj();
object = null;
// System.gc();
}
static class TempObj extends Object {
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
super.finalize();
System.out.println("finalize");
}
}
}
1、创建了TempObj类，在finalize添加了一行输出代码。
2、在main 创建了 TempObj的实例对象，接着就置空，控制台无输出
3、使用System.gc();手动触发垃圾回收机制，此时控制台属于了期望语句。
结论：可以看出，这个方法确实是只有在GC时才会被调用。也就是说，如果有在实例对象被回收时，需要做一些相关的操作，可以在这个方法里进行。
GC卡顿的原因-STW机制
参考：
http://blog.csdn.net/sinat_25306771/article/details/52374498
总结下来GC操作会触发STW机制，描述起来就是：执行垃圾收集算法时,应用程序的其他所有除了垃圾收集收集器线程之外的线程都被挂起。此时，系统只能允许GC线程进行运行，其他线程则会全部暂停，等待GC线程执行完毕后才能再次运行。
GC优化
https://www.cnblogs.com/zblade/p/6445578.html
措施：
- 尽量使用缓存机制，不要高频度的new对象
- 用 for 代替 foreach，因为 foreach会造成 GC
- 字符串是引用类型，且字符串的append、insert等操作会重新申请内存空间，所以在字符串处理逻辑比较频繁的地方，尽量改成 StringBuilder来实现，比如 Debug.Log分级，过滤掉一些无用的日志信息，只保留关键的信息
- 减少装箱操作
- 封装时如果没有涉及到 oop 的东西，能用 struct 尽量用用 struct
- 将GC操作主动放在对性能（帧率等）要求不那么高的地方，也就是说在可以遮羞的地方（如切换场景时）主动调用GC，System.GC.Collect()
