JVM如何解决跨代问题

如果在年轻代的某个对象引用了老年代的对象，在触发Young GC的时候只会检查年轻代而不会检查老年代，此时如果老年代引用了一个年轻代的对象就不会被YGC发现而回收了此对象。但是这种情况出现的比较少，除非是老年代动态的引用了一个刚产生的对象。

记忆集和卡表
如果为了小概率事件每次YGC都去扫描一遍永久代，开销会很大。此时我们只需要保存从非扫描区域到扫描区域的指针就可以了。这个保存的扫描指针逻辑上叫做记忆集，放在新生代中。

卡表是hotspot虚拟机对于记忆集的具体实现，类似位图，把非扫描区域分块，然后用一个卡表数组来记录对应块是否变脏，如果记录的为1说明变脏，在YGC的时候把对应块加入扫描。本质上是用空间换时间。

写屏障
这里的写屏障跟volatile的不一样，这里仅仅是对引用操作做了一层aop，在写后屏障加入添加卡表的操作，在写前屏障添加该页是否脏的判断，可以解决伪共享问题。

三色标记算法

三色标记算法是可达性分析的一个扫描过程，例如CMS，先做初始标记标记出GCroot，然后再并发标记，这个过程是通过三色标记算法实现的。最后扫描到的白色节点就被视为没有引用，在下一轮GC会被回收。

  • 黑色，直接或者间接连接到GCroot并且自身所有引用都被扫描过了
  • 灰色：从黑色节点扩散，但是自己的子节点还没有被完全扫描
  • 白色：没有被染指的节点，也就是不可达区域

三色标记的缺点

  1. 多标问题：在一个节点被标记成灰色之后，上一个节点断开联系，最终这个节点还是会被染黑，但实际上是垃圾。这个现象称为浮动垃圾，在下一轮会被回收。
  2. 漏标问题：多标至少可以通过下一轮垃圾回收清除，漏标就严重多了。当一个灰色节点与一个白色节点断掉之后立刻有黑色节点相连。这个时候三色标记算法还是会认为这个节点是白色的，就会被垃圾回收，而此时确实有黑色节点的引用，会报空指针异常。

如何解决
两个条件同时发生才会有漏标现象：首先是有灰色节点与白色节点断开联系，又有黑色节点与白色节点产生联系。

破坏一个就不会产生漏标：

  • 增量更新：增量更新破坏了第一个条件：「至少有一个黑色对象新增了对白色对象的引用」，在并发标记阶段，黑色对象D指向了白色对象G，这时会把黑色对象D记录下来，在重新标记阶段，会把黑色对象D标记为灰色对象D，然后以灰色对象D为根节点，扫描整个引用链，白色对象G就会被依次标记为灰色、黑色，白色对象G漏标的问题就解决了。 缺点是会重新扫描以黑色对象为根节点的子树，时间长（CMS解决方案）
  • 原始快照：原始快照破坏了第二个条件：「所有灰色对象指向该白色对象的引用都断开了」，在并发标记阶段，灰色对象E断开了对白色对象G的引用，这是会把白色对象G记录下来，在最终标记阶段，会把白色对象G标记为灰色，然后以灰色对象G为根节点，扫描整个引用链，如此以来原来的白色对象G就会被依次标记为灰色、黑色，白色对象G漏标的问题就解决了。缺点是如果没有黑色对象来引用就会变成浮动垃圾（G1解决方案）

类的回收

类的元数据在方法区也就是元空间中，在fullGC是有可能会被垃圾回收的。一个类能被垃圾回收需要满足三个要求：

  1. 没有实例对象
  2. 没有静态方法的引用
  3. 类加载器已经被GC

private static final int I = 0，这个i会回收吗

看情况，跟着类走，本身这就是一个GCroot，一共有四种GCroot（类的常量引用类似这种，静态引用，虚拟机栈的引用，本地方法栈的引用）。如果不是类被卸载的话是不能被GC的。