一、什么是垃圾回收
说起垃圾收集（Garbage Collection， 下文简称GC） ， 有不少人把这项技术当作Java语言的伴生产物。 事实上， 垃圾收集的历史远远比Java久远， 在1960年诞生于麻省理工学院的Lisp是第一门开始使 用内存动态分配和垃圾收集 技术的语言。垃圾收集需要完成的三件事情： 哪些内存需要回收？ 什么时候回收？ 如何回收？
二、Java垃圾回收的优缺点
优点：
a.不需要考虑内存管理，
b.可以有效的防止内存泄漏，有效的利用可使用的内存，
c.由于有垃圾回收机制，Java中的对象不再有"作用域"的概念，只有对象的引用才有"作用域"
缺点：
java开发人员不了解自动内存管理, 内存管理就像一个黑匣子,过度依赖就会降低我们解决内存溢出/内存泄漏等问题 的能力。
三、判断对象是否存活 - 引用计数算法
引用计数算法可以这样实现：给每个创建的对象添加一个引用计数器，每当此对象被某个地方引用时，计数值+1， 引用失效时-1，所以当计数值为0时表示对象已经不能被使用。引用计数算法大多数情况下是个比较不错的算法， 简单直接，也有一些著名的应用案例但是对于Java虚拟机来说，并不是一个好的选择，因为它很难解决对象直接相 互循环引用的问题。
优点： 实现简单，执行效率高，很好的和程序交织。
缺点： 无法检测出循环引用。
譬如有A和B两个对象，他们都互相引用，除此之外都没有任何对外的引用，那么理论上A和B都可以被作为垃 圾回收掉，但实际如果采用引用计数算法，则A、B的引用计数都是1，并不满足被回收的条件，如果A和B之 间的引用一直存在，那么就永远无法被回收了
四、判断对象是否存活-可达性分析算法
在主流的商用程序语言如Java、C#等的主流实现中，都是通过可达性分析(Reachability Analysis)来判断对象是否存 活的。此算法的基本思路就是通过一系列的“GC Roots”的对象作为起始点，从起始点开始向下搜索到对象的路径。 搜索所经过的路径称为引用链(Reference Chain)，当一个对象到任何GC Roots都没有引用链时，则表明对象“不可 达”，即该对象是不可用的。
在Java语言中，可作为GC Roots的对象包括下面几种：
- 栈帧中的局部变量表中的reference引用所引用的对象
- 方法区中static静态引用的对象
- 方法区中final常量引用的对象
- 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（比如 NullPointExcepiton、 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。
五、JVM之判断对象是否存活
finalize()方法最终判定对象是否存活:
即使在可达性分析算法中判定为不可达的对象， 也不是“非死不可”的， 这时候它们暂时还处于“缓 刑”阶段， 要真 正宣告一个对象死亡， 至少要经历两次标记过程：
第一次标记:
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。
没有必要:
假如对象没有覆盖finalize()方法， 或者finalize()方法已经被虚拟机调用过， 那么虚拟机将这两种情况都视为“没有必 要执行”。
有必要:
如果这个对象被判定为确有必要执行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动建立的、 低调度优先级的Finalizer线程去执行它们的finalize() 方法。 finalize()方法是对 象 逃脱死亡命运的最后一次机会， 稍后收集器将对F-Queue中的对象进行第二次小规模的标记， 如果对 象要在 finalize()中成功拯救自己——只要重新与引用链上的任何一个对象建立关联即可， 譬如把自己 （this关键字） 赋值 给某个类变量或者对象的成员变量， 那在第二次标记时它将被移出“即将回收”的集 合； 如果对象这时候还没有逃 脱， 那基本上它就真的要被回收了。
六、再谈引用
在JDK1.2以前，Java中引用的定义很传统: 如果引用类型的数据中存储的数值代表的是另一块内存的起始地址，就 称这块内存代表着一个引用。这种定义有些狭隘，一个对象在这种定义下只有被引用或者没有被引用两种状态。 我 们希望能描述这一类对象: 当内存空间还足够时，则能保存在内存中；如果内存空间在进行垃圾回收后还是非常紧 张，则可以抛弃这些对象。很多系统中的缓存对象都符合这样的场景。 在JDK1.2之后，Java对引用的概念做了扩 充，将引用分为 强引用(Strong Reference) 、 软引用(Soft Reference) 、 弱引用(Weak Reference) 和 虚引 用(Phantom Reference) 四种，这四种引用的强度依次递减。
1、强引用
强引用是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java虚拟 机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足的问 题。 ps：强引用其实也就是我们平时A a = new A()这个意思。
2、软引用
如果一个对象只具有软引用，则内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它；如果内存空间不足了，就会回收这些对 象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。 软引用可以和一个引用队列 （ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收，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
用来描述那些非必须对象， 但是它的强度比软引用更弱一些， 被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发 生为止。 当垃圾收集器开始工作， 无论当前内存是否足够， 都会回收掉只 被弱引用关联的对象。 在JDK 1.2版之 后提供了WeakReference类来实现弱引用。 弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果弱引用 所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。
弱引用与软引用的区别在于： ①更短暂的生命周期; ②一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。
4、虚引用
“虚引用”顾名思义，它是最弱的一种引用关系。如果一个对象仅持有虚引用，在任何时候都可能被垃圾回收器回 收。虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动。
虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于： ①虚引用必须和引用队列 （ReferenceQueue）联合使用。 ②当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到 与之 关联的引用队列中。
