本节常见面试题（推荐带着问题阅读，问题答案在文中都有提到）：
如何判断对象是否死亡（两种方法）。
简单的介绍一下强引用、软引用、弱引用、虚引用（虚引用与软引用和弱引用的区别、使用软引用能带来的好处）。
垃圾收集有哪些算法，各自的特点？
HotSpot为什么要分为新生代和老年代？
常见的垃圾回收器有那些？
介绍一下CMS,G1收集器。
Minor Gc和Full GC 有什么不同呢？
7.两种垃圾回收，实际用哪种？
8.标记清扫，为嘛要标记那些标记的东西？怎么找那些存活的标记？
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1.首先所需要考虑
2 对象已经死亡？
2.1引用计数法
2.2可达性分析算法
2.3 再谈引用
2.4 生存还是死亡
2.5 回收方法区
3 垃圾收集算法
3.1 标记-清除算法
3.2 复制算法
3.4分代收集算法
4 垃圾收集器
4.1 Serial收集器
4.2 ParNew收集器
4.3 Parallel Scavenge收集器
4.4.Serial Old收集器
4.5 Parallel Old收集器
4.6 CMS收集器
4.7 G1收集器
5 内存分配与回收策略
5.1对象优先在Eden区分配
5.2 大对象直接进入老年代
5.3长期存活的对象将进入老年代
5.4 动态对象年龄判定
总结
一、概述
首先所需要考虑：什么时候回收？那些垃圾需要回收？如何回收？
排查各种 内存溢出问题、当垃圾收集称为系统达到更高并发的瓶颈时，对这些“自动化”的技术监控和调节。
二、对象已经死亡
堆中几乎放着所有对象实例，回收前判断是否死亡（不能再用的对象）
2.1引用计数法
引用，计数器加1；引用失效减1；计数器为0对象就是不可能再被使用。
简单，效率高，虚拟机没用这个管理内存，因难解决对象之间相互循环引用问题。
打印垃圾回收简易信息的参数：-verbose:gc
打印详细：-verbose:gc -XX:+PrintGCDetails
输出：[GC (System.gc()) [PSYoungGen: 22476K->680K(38400K)] 42956K->21168K(125952K), 0.0008355 secs]可以看出对象被回收，因此Java不使用引用计数算法。
2.2可达性分析算法
“GC Roots”的对象作为起点，向下搜索，节点所走过路径为引用链，对象到GC Roots没有任何引用链相连，此对象不可用。
可作为GC Roots的对象：
虚拟机栈(方法中的引用对象)、本地方法栈(Java方法)中引用对象
方法区的类(static类)、常量属性(final)所引用对象
2.3 再谈引用
1．强引用
大部分都是强引用，生活必需品，垃圾回收器绝不会回收它。内存空间不足OutOfMemoryError，程序异常终止，也不回收强引用。
2．软引用（SoftReference）
内存不足了，回收。实现内存敏感高速缓存。OOM时二次回收
和引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收，JAVA虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。
3．弱引用（WeakReference）
发现就回收。和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，同上
4．虚引用（PhantomReference）
任何时候都可能被垃圾回收。跟踪对象被垃圾回收活动。
与软、弱引用区别：必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用。发现有虚引用，回收之前，把虚引用加入引用队列。判断引用队列中是 否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。
很少使用弱引用与虚引用，软引用较多，可加速回收速度，维护运行安全，防止内存溢出（OutOfMemory）
2.4 生存还是死亡
不可达的对象，b是“非死不可”的，暂时处于“缓刑阶段”，真正死亡，两次标记：
（1）可达性分析，筛选条件：标记且筛选，是否有必要执行finalize方法。也是作为第二次标记的条件。对象没有覆盖finalize方法，或finalize方法已经被虚拟机调用过时，虚拟机将这两种情况视为没有必要执行。
（2）finalize方法（只能做一次）：被放在队列中第二次标记，除非与引用链上对象关联，否则就会被真的回收。
2.5 回收方法区
Hotspot虚拟中永久代，回收(1)废弃常量和(2)无用的类。回收性价比低，一般新生代能回收70-85%
(1)如程序中没有String对象是"abc"，这时候GC，"abc"常量被清理
(2)“无用的类”同时满足下面：
1.所有实例被回收，堆中不存在
2.加载该类ClassLoader被回收。
3.类对应java.lang.Class对象没有被引用
3 垃圾收集算法
3.1 标记-清除算法
统一回收所有被标记对象。基础收集算法，效率和空间问题（大量不连续碎片） 空间不足提前触发GC
3.2 复制算法
解决效率问题，内存分为大小相同两块，每次使用其中的一块。当这一块的内存使用完后，就将还存活的对象复制到另一块去，然后再把使用的空间一次清理掉。每次内存回收都是对内存区间的一半进行回收。
改良版
新:老年代对象 = 8:1，不用1:1，Eden和2个Survivor区比例为8:1，新生代占到9/10，老年代不存在复制算法
3.4分代收集算法
新生代复制，老年代存活几率高的“标记-清理
延伸面试问题： HotSpot为什么要分为新生代和老年代？
4 垃圾收集器
内存回收具体实现，根据具体场景选择。
4.1 Serial收集器
“单线程” “Stop The World” ，Client模式下的虚拟机来说是个不错的选择。
主要参数：
-XX:SurvivoRatio：新生代Eden和Survivor区（单个Survivor）容量比值，默认8
-XX:PretenureSizeThreshold：直接晋升到老年代对象大小，大于该值对象直接在老年代分配。
-XX:HandlePromotionFailure：允许老年代分配担保失败，开启后可冒险YGC。
4.2 ParNew收集器
Serial多线程版本，运行Server模式下首要选择，除Serial外，只它能与CMS收集器（真正意义上的并发收集器）配合工作。
并行和并发概念补充：
并行（Parallel） ：多线程并行工作，用户线程等待状态。
并发（Concurrent）：用户线程与垃圾收集线程同时执行（不一定并行，可能交替执行），用户程序在运行，垃圾收集器运行另一个CPU上。
4.3 Parallel Scavenge收集器
Parallel（平行） Scavenge（清扫）新生代收集器，复制算法
吞吐量 = （执行用户代码时间）/（执行用户代码时间+垃圾回收占用时间）
关注点是吞吐量（高效率用CPU）。提供参数找到最大吞吐量
-XX:MacGCPauseMillis：最大垃圾收集停顿时间
-XX:GCTimeRatio：吞吐量大小
GCTimeRatio=99，最大垃圾收集时间占比为1/(1+99)=1%，GCTimeRatio=用户代码运行时间/GC时间。
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy：动态自适应调整JVM参数（-Xmn、SurvivorRatio等）
4.4.Serial Old收集器 ：Serial老年代版本，单线程收集器
4.5 Parallel Old收集器：Parallel Scavenge收集器的老年代版本
4.6 CMS收集器
CMS（Concurrent Mark Sweep）关注点用户线程停顿时间。
（1）初始标记：找GC Roots，暂停其他线程
（2）并发标记：找引用链
（3）重新标记：找变更
（4）并发清除：开启用户线程，GC线程清扫标记
（1）（3）：stop the world
（2）（4）：与用户线程并发
缺陷：
(1)占用大量cpu资源
(2)无法处理“浮动垃圾” ：并发清除阶段,用户线程产生对象。
-XX:CMSInitiatingOccupancyFranction：老年代被使用的百分比，达到时触发GC（老年代占满了再GC，GC并发产生对象可能获取不到存储空间）
CMSInitiatingOccupancyFranction过高会导致大量Concurrent Mode Failure，即老年代预留内存无法满足需要。
(3)内存空间碎片
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：FullGC时启动内存碎片的合并整理
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：执行多少次不压缩的FullGC后压缩一次，默认为0。即每次FullGC时都合并整理内存碎片。
4.7 G1收集器
削弱新生代与老年代概念，将堆划分不同Region，根据回收价值，确定优先列表。
整体“标记-整理”； 局部（两个Region之间）“复制”算法
多个CPU缩短stop-The-World时间。原本停顿GC动作，并发继续执行。
面向服务器,对配备多颗处理器及大容量内存机器. 高概率满足GC停顿时间,备高吞吐量性能
(串行serial, 并行parallel, CMS)把堆内存划分: 年轻代(young generation), 年老代(old generation), 持久代(permanent generation)
和CMS有很多相似之处。
1.初始标记：仅标记GC Roots直接关联对象，并改TAMS值，让下阶段用户程序并发运行时，能用Region中创建新对象，这段要停顿线程，但很短
2.并发标记：从GC Root开始对堆中对象可达性分析，找存活对象，耗时长，但可与用户程序并发执行。
3.最终标记：修正上阶段落掉，虚拟机将这段对象变化记录在线程Remenbered Set Logs里，Remembered Set Logs的数据合并到Remembered Set中，要停顿线程，可并行执行。目的：
4.筛选回收：对各个Region的回收价值和成本进行排序，根据用户所期望GC停顿时间来制定回收计划。
5 内存分配与回收策略
5.1对象优先在Eden区分配
Eden区没空间，虚拟机将发起Minor GC
1）Minor Gc和Full GC 有什么不同呢？
新生代GC（Minor GC）: 1）在Eden和Survivor区，2）无法为新生对象分配内存时，触发Minor GC。3）频繁，回收速度快。新生代中大多数对象的生命周期都短
老年代GC（Full GC）: 1）对整个新生代、老生代、元空间（metaspace，java8以上版本取代perm gen）全局GC。2）用了什么垃圾收集器，才能解释是什么样gc ，不等于Major GC，也不等于Minor GC+Major GC，3）
Major GC ：清理Tenured区，回收老年代，伴随至少一次Minor GC（并非绝对），速度慢10倍
2）如果老年代对象引用年轻代对象，年轻代对象是否被GC？
写屏障，确保新被老引不被gc：
老年代存活对象较多时，每次Minor GC查询老年代所有对象影响回收效率（因为GC会 stop-the-world），老年代有write barrier（写屏障）管理card table（卡表），card table存放了所有老对新生代对象引用
3）如何判断老引用新？
年轻代之间对象引用消除，计数器>1则被引用
5.2 大对象直接进入老年代
大对象需要大量连续内存空间（如：字符串、数组）。
5.3长期存活的对象将进入老年代
为识别哪些应放新、老年代中。虚拟机给每个对象，年龄（Age）计数器。
Survivor空间中，并且对象年龄设为1。一次Minor GC，年龄加1
-XX:MaxTenuringThreshold最大年龄，默认为15；
5.4 动态对象年龄判定
Survivor中相同年龄所有对象大小总和超过Survivor一半，大于或等于该年龄直接进入老年代。
