垃圾回收的三个核心问题：

1. 哪些内存需要回收？
2. 什么时候回收？
3. 如何回收？

一、对象存活判断

1.1、引用计数算法

Reference Counting：在对象中添加一个引用计数器，每当一个地方引用它，计数器值加一；当引用失效时，计数器值减一；任何时刻计数器值为零的对象就是不可能再被使用到的。

缺点：

• 需要配合大量额外处理才能保证正确地工作；
• 难以解决对象之间相互循环引用的问题。

常见的 JVM 垃圾回收器并没有使用该算法。

1.2、可达性分析算法

Reachability Analysis：通过一系列称为“GC Roots”的根对象作为起始节点集，从这些节点开始，根据引用关系向下搜索，搜索过程所走过的路径称为“引用链”，如果某个对象到 GC Roots 间没有任何引用链相连。
用图论的话来说就是从 GC Roots 到这个对象不可达时，则证明此对象是不可能再被使用的。

JVM_GC-Roots-Reachability-Analysis.jpg

GC Roots 集合

• 在虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象，如 各个线程被调用的方法堆栈中使用到的参数、局部变量、临时变量等。
• 在方法区中类静态属性引用的对象，如 Java 类的引用类型静态变量。
• 在方法区中常量引用的对象，如 字符串常量池（String Table）里的引用。
• 在本地方法栈中 JNI（Native方法）引用的对象。
• Java 虚拟机内部的引用，如 基本数据类型对应的 Class 对象，一些常驻的异常对象（如 NullPointerException、OutOfMemoryError）等，还有系统类加载器。
• 所有被同步锁（synchronized 关键字）持有的对象。
• 反映 Java 虚拟机内部情况的 JMXBean，JVMTI 中注册的回调、本地代码缓存等。

1.3、对象回收

要宣告一个对象死亡，至少需要经历两次标记过程：如果对象在进行可达性分析后发现没有与 GC Roots 相连接的引用链，那它将会被第一次标记，随后进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行 finalize() 方法。

如果这个对象被判定为有必要执行 finalize() 方法，那么该对象将会被放置在一个名为 F-Queue 的队列之中，并在稍后由一条由虚拟机自行建立的、低调度优先级的 Finalizer 线程去执行他们的 finalize() 方法。这里的“执行”是指虚拟机会触发这个方法开始运行，但并不承诺一定会等待它运行结束。

finalize() 方法是对象逃脱清理的最后一次机会，稍后收集器将对 F-Queue 中的对象进行第二次小规模的标记。

1.4、回收方法区

方法区的垃圾收集主要回收两部分内容：废弃的常量和不再使用的类型。

判断一个类型是否属于“不再被使用的类”：

• 该类所有的实例都已经被回收，即 堆中不存在该类及其任何派生子类的实例。
• 加载该类的类加载器已经被回收。
• 该类对应的 java.lang.Class 对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。