#垃圾回收
1、如何判断对象可以垃圾回收
引用计数法 （记录被引用的次数，当一个变量引用次数为0时，就可以当作一个垃圾被回收）
缺点：循环引用问题，虽然不被使用，但一直互相引用，所以不能被垃圾回收
可达性分析算法（确定一系列根对象GC Root（一定不能被回收的对象））
工具：Memory Analyzer(MAT)堆分析器，帮助你找到内存的泄漏和减少内存的消耗、、
工具的使用：首先先使用jps知道进程ID，jmap -dump:format=b,live,file=1.bin 进程ID
1.bin是文件的名字
打开MAT，在MAT中打开生成的.bin文件，打开Java Basic的GC Roots就可以查看当前抓取的快照中有哪些根对象了、、、
根对象：System Class(java启动时生成的类),Native Stack（操作系统调用的Java对象）,Thread（一些活动线程所使用的对象，每次方法调用都会产生一个栈帧，栈帧使用时会产生一些东西（局部变量等）都可以作为根对象，调用的方法的参数也是根对象）,Busy Monitor（正在加锁的对象syn）
创建堆使用情况的文件
四种引用
（1）强引用
new了一个对象，然后把这个对象赋值给一个变量，这就是强引用
（2）软引用
内存不够时，就会释放软引用对象、、、
（3）弱引用
只要发生垃圾回收就会把其释放掉、、
当软、弱对象都被回收了之后，软、弱对象本身就是一个对象，就会被（也可以不放进去）放到引用队列中、方便对这两个对象进行空间释放
（4）虚引用（Cleaner线程中的clean方法，根据之前记录的直接内存的地址(OS的内存)，调用UnsAre.freeMemory将其清除）
虚引用对象会被分配一块byteBuffer和直接内存，当使用结束后ByteBuffer可以自己进行垃圾回收，但是它被分配直接内存不被Java所管理，所以，当ByteBuffer被回收的时候，虚引用对象就会被放到引用队列，
（5）终结器引用
Object父类，会有一个finallize()，当对象A重写了finallize()，垃圾回收时，就会把终结器引用对象放入到引用队列，再由一个优先级很低的线程对这个队列进行清理，清理时，会调用对象A的finallize()方法，把A清理掉，然后再把终结器引用对象进行回收、、
效率比较低，先入队，而且线程优先级很低，就导致很久才会释放内存、、
-Xms设置的是JVM启动时的堆内存大小，-Xmx设置的是JVM堆内存的最大值、、、
最后两个对象必须配合着引用队列使用、、
这个例子Xmx设置为了20m，20M
-Xmx20m -Xx:+PrintGCDetails -verbose:gc
第四次，新声代和老年代都回收了，但是都无效，没回收多少，此时就会进行软引用的对象进行回收、、前三个都清理了，第四个进去
所以最后就只有第四个对象的内存、、
在这个Queue中存放软引用对象，然后把它里面的对象都删掉了，再去遍历list的时候就不会再输出null了、、、
2、垃圾回收算法
（1）标记清除
扫描堆里面的所有对象，先把没有根对象进行引用的对象进行标记，第二步再把标记的对象进行清理（将其地址记录在空闲地址列表里，下次使用时在列表里面去取就好了）、、、
缺点：内存碎片
（2）标记整理
标记和上一个一样，清除改成了整理，避免了内存碎片的问题
缺点：速度比较慢，一旦在整理过程中，引用被整理的对象就会有很多的问题，变量的引用地址等内容会出现问题、、
（3）复制
标记
第二步复制到另一区域，也有整理的作用
然后交换from和to的位置
优点：没有碎片，且占用双倍的内存空间
3、分代垃圾回收
以上的三种是一起结合着使用的、、
长时间使用的对象放在老年代中，用完就可以丢弃的对象可以放在新声代里面、、、
（Java堆的分配）老年代垃圾回收很少，新声代垃圾回收比较频繁、、
永久代是一种方法区的实现方法、、永久代和元空间是不同jdk版本对方法区的实现、、
先往新声代的伊甸园里面放对象，如果东西多了快到幸存区了，那么就执行一次标记复制（Minor GC），将标记后剩下的部分放到幸存区To里面，在To里面的对象寿命+1（对象寿命初始值是0），然后交换From和To的名字，对伊甸园的对象进行清理
然后再放到伊甸园，如果再满了，就放到To里面，From里面的对象如果和GC Root对象有关联那么还是放到To里面，然后寿命+1，交换From和To的名称，以此类推、、
Minor GC会引发一次stop the world，会让所有的用户线程暂停，只执行垃圾回收的线程、、
如果某个对象的寿命超过一定的阈值（最大是15次，这个数据是放在对象头中，4bits，所以最大是15，不同的垃圾回收器这个值设定的都不一样），那么就放到老年代里面，等到老年代和新声代都满了，就会触发Full GC、、、
老年代的清理算法是（标记+清除/整理）
GC分析_大对象
如果最开始存入的大对象，就比新声代的内存还要大，如果老年代的内存够的话就直接存入到老年代里面，就不会引起新声代的GC了
就会造成OOM、、、在OOM之前还会先做一次GC，再做一次Full GC、、
这个是强引用，所以就会直接OOM
如果在一个子线程中直接这段代码，OOM异常、、然后主线程是正常执行的、、
（这块讲的不是很清晰，后期要自己去补充、、）
4、垃圾回收器
（1）串行
单线程的垃圾回收器，当进行垃圾回收时，将其他的线程都暂时暂停、、
适用场景：堆内存较小，适合个人电脑（核数较小的情况）
-XX：+UseSerialGC = Serial + SerialOld
新声代：复制 老年代：标签+整理
（2）吞吐量优先
多线程的
堆内存较大，且多核CPU
单位时间内，STW的时间最短，平均每秒的垃圾回收时间最短，一个小时两次
0.2，0.2 总共0.4
垃圾回收时间占程序运行时间的占比，占比越低，吞吐量越高
第一行第一个新声代的复制算法，第二个标记整理算法
还是用户线程暂停，暂停后是多个垃圾回收线程在执行，等到这些执行完，用户线程再继续执行、、、
4核CPU——》4个垃圾回收线程、、
最后一行是对垃圾回收的线程数进行规定的
第二行是自适应的新声代大小
第三行是根据用户设定的吞吐量目标去设定内存大小，1/（1+ratio），ratio=99=》0.01 ，代表着100分钟内只有1分钟用于垃圾回收，但一般ratio设置为19代表着100分钟内有五分钟进行垃圾回收
第四行是暂停的毫秒数，默认的是200毫秒、、、
（3）相应时间优先
多线程，用户线程和垃圾回收线程并发执行、、
堆内存较大，且多核CPU
让stop the world尽可能短STW，单次时间最短，0.1，0.1，0.1，0.1，0.1，总共0.5
总时间0.4优于0.5
第三个是执行垃圾时候的。内存占比、、因为用户线程一边执行，垃圾回收也正在执行，所以在这个过程中还是会产生新的垃圾，所以要规定内存到多少了就执行一下垃圾回收，不能满了再回收，会有问题、、默认值65%
第一行，标记清除算法的垃圾回收器，并发的，第一个工作在老年代，第二个，新声代复制算法的垃圾回收器，如果并发失败，就会变为串行的（标记整理）垃圾回收、、第二个工作在新生代
如果JVM的垃圾回收参数设置为第一行的三个，那就意味着，在新生代中使用
-XX:UseParNewGC~SerialOld意味着在新生代中使用并行的回收方法（复制），如果并行失败，那么就改成串行回收
在老年代中会使用CMS进行回收
如果没有标记第二个，那么新老都使用CMS进行回收
第二行，并行的垃圾回收线程数，一般和CPU的核数是一样的 ；第二个，并发的线程数，一般设置为并行的线程数的1/4
第四行，新生代可能会引用老年代的对象（即使是找到了，新生代的也会被回收掉），所以先对新生代进行垃圾回收，避免引用的时候扫描整个堆、、 +就是打开，-就是关闭
CMS，标记清除算法会产生比较多的内存碎片，会造成内存不足，并发失败、、CMS这个垃圾回收器就不能工作了、、、就会退化为SerialOld（串行的标记整理），这样会很损耗性能、、
（4）G1 Garbage First/One
取代了CMS，同时注重吞吐量和低延迟、、
- XX：MaxGCPauseMillis=time 默认延迟目标是200毫秒，如果想增大吞吐量，可以将这个数值提高些
超大堆内存，会把堆分为多个大小相等的Region、、1/2/4/8 M
- XX:G1HeapRegionSize=size这个命令可以设置堆Region的大小
- XX：+UseG1GC
整体是使用标记+整理算法，两个区域之间是复制算法
1）G1垃圾回收阶段
新生代垃圾回收——》老年代内存到一定的阈值，新生代回收+并发标记——》混合收集（新老、幸存区都会收集）
2）Young Collection
不够年龄的会被放到另一个幸存区里，如果另一个有地方的话
3）Young Collection + CM
CM 并发标记
在Young GC时会进行GC Root的初始标记（找到那些根对象，新生代GC），并发标记是指顺着根对象找到其他的一些对象（在老年代才会进行并发标记，不会影响用户线程的进行）
老年代占用堆空间比例到达阈值时，进行并发标记（不会STW），由上图的JVM参数决定
并发标记是标记出哪些老年代的Region是可以被回收的
4）Mixed Collection
老年代使用了复制算法，新生代的和之前是一样的、、
但是老年代只是复制回收了一部分，使用-XX：MaxGCPauseMillis=ms决定，数值小就回收的少，数值大就回收的多、、调回收价值高的老年代Region（回收后释放的空间更多的Region）
最终标记，是为了并发标记（因为其它用户线程也在工作）可能漏掉了一些对象，
5）Full GC
CMS与G1是垃圾回收速度赶不上产生速度才是Full GC
前两个老年代内存不足触发的垃圾回收就可以成为Full GC了
6)Young Collection跨代引用
根对象伊甸园，可达性分析，放到幸存区
那么怎么找根对象呢？一部分在老年代，红色的为脏卡，只扫描老年代的脏卡就可以获得了，而不用全部扫描
伊甸园的Remember Set记录都有哪些脏卡、、
7）Remark
CMS和G1共有的过程：
并发标记阶段，重新标记阶段（Remark）
这个图是并发标记阶段时，对象处理的一个状态
黑色的代表：已经完成的，且有引用，保留下来的
灰色的代表：正在处理中
白色的代表：还没有被处理
有引用的最终都会存活，没有引用的最后就清理掉了
并发标记是还有用户线程还在使用C，所以可能灰色B最开始时有引用，快结束时又被用户线程取消了这种引用，这个时候就认为C是没有引用的白色，但在此之后，可能又被其它用户线程给引用了C，如果按照原来的思路把C给清理了就会出现问题
也就是说C的引用发生了变化，写屏障的代码就会执行，写屏障：把C放入到新的队列里面，且把C变成灰色，等到并发标记结束之后，就会进入重新标记阶段，重新标记会STW，就会从队列中把对象一个一个拿出来，如果是灰色的，那就变成黑色，这样就避免了之前的问题、、、
8）JDK 8u20字符串去重
9）JDK 8u40并发标记类卸载
一个类加载器和他们的实例全部没有引用了就可以卸载了（只是自定义的类加载器、、例如一些框架使用的类加载器、、）
10）JDK 8u60回收巨型对象
巨型对象，老年代的引用为0时就可以被回收了
11）JDK 9并发标记起始时间的调整
12）JDK 9更高效的回收
5、垃圾回收调优
Javase官网去看Java命令的所有参数
（1）调优领域
GC调优主要影响网络延迟，STW的影响很明显
1）内存
2）锁竞争
3）cpu占用
4）io
（2）确定目标
【低延迟】还是【高吞吐量】，选择合适的回收器
互联网项目：低延迟
低延迟：CMS（JDK8），G1（JDK9推荐），ZGC（JDK12推荐）
高吞吐量的选择：ParallelGC
（3）最快的GC是不发生GC
·查看FullGC前后内存占用，考虑以下几个问题：
·数据是不是太多了 （代码问题）
·数据表示是否太臃肿
·对象图 （User只用ID那就只查ID，不要整个User对象都查出来）
·对象大小 （16 包装对象，Integer一个对象头就是16个字节，内容4个字节，外加上对齐就是24个字节了，int只有4个字节）
·是否存在内存泄漏
·static Map map= 一直往里面放数据，不删除
·软引用
· 弱引用
· 三方的缓存实现
mybatis的懒加载查询？？？？？这是啥
（4）新生代调优
·新生代的特点
·所有的new操作的内存分配非常廉价
new一个对象时首先在伊甸园中分配，这个速度是非常快的，因为每个线程都会被在伊甸园中分配一块私有的区域，tlab，每线程个都分配是因为线程安全问题
·TLAB thread-local allocation buffer
·新生代中死亡对象的回收代价是零
伊甸园中被标记的那个对象的回收
·大部分的对象用过即死
·Minor GC的时间远远低于Full GC
新生代很大，老年代就会比较小，新生代向老年代copy时，老年代可能就会放不下，触发Full GC，时间会更长
新生代很小就会频繁触发Minor GC
建议：新生代大小为【heap*1/4，heap*1/2】
8:1:1
新生代主要是在复制上（位置迁移外加上改变其它对象的引用地址比较废时），标记时间比较小
新生代能容纳所有【并发量*（请求·响应）】
e.g.一次请求响应512K内存，并发量1千，大约是512M，那么将新生代设置为512M比较好，这样可以不触发/较少触发 新生代的垃圾回收
##幸存区大到能保留【当前活跃对象+需要晋升的对象】
第一个是现在还在引用，但是之后就不用了，会被回收
第二个是会被晋升到老年区的对象
如果幸存区比较小，就会把阈值调小，之前是15晋升，现在可能就是5晋升、、等到老年代内存不足才会被回收、、
·晋升阈值配置得当，让长时间存活的对象尽快晋升
第二行是打印晋升阈值信息、、、age2的total是age1和2总共占用的空间大小
第一行是调整最大的晋升阈值
（5）老年代调优
（6）案例
