最终确定和弱，软和幻影引用

某些应用程序通过使用finalization和weak，soft或phantom引用与垃圾收集进行交互。

这些功能可以在Java编程语言级别创建性能工件。一个例子是依靠finalization来关闭文件描述符，这使得外部资源（描述符）依赖于垃圾收集的快速性。依靠垃圾收集来管理内存以外的资源几乎总是一个坏主意。

请参阅如何处理Java Finalization的内存保留问题，该问题深入讨论了最终确定的一些缺陷和避免它们的技术。

显式垃圾收集

应用程序与垃圾收集交互的另一种方法是使用System.gc()显式调用完整垃圾收集。

这可以强制在可能没有必要时进行主要收集（例如，当次要收集就足够时），因此通常应该避免。显式垃圾收集的性能影响可以通过使用标志-XX:+ DisableExplicitGC禁用它们来测量，这会导致VM忽略对System.gc()的调用。

显式垃圾收集最常遇到的用途之一是使用远程方法调用（RMI）的分布式垃圾收集（DGC）。

使用RMI的应用程序引用其他虚拟机中的对象。在没有偶尔调用本地堆的垃圾收集的情况下，无法在这些分布式应用程序中收集垃圾，因此RMI会定期强制执行完整收集。

可以使用属性控制这些集合的频率，如以下示例所示:

java -Dsun.rmi.dgc.client.gcInterval=3600000
    -Dsun.rmi.dgc.server.gcInterval=3600000 ...

此示例每小时指定一次显式垃圾回收，而不是每分钟一次的默认速率。但是，这也可能导致某些物体需要更长的时间才能回收。如果不希望DGC活动的时效性上限，则可以将这些属性设置为与Long.MAX_VALUE一样高，以使显式集合之间的时间实际上无限。

软引用

软引用在服务器虚拟机中比在客户端中保持更长时间。

可以使用命令行选项-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB = 来控制清除率，该选项指定每个兆字节的软引用将保持活动状态（一旦不再可以强烈访问）的毫秒数（ms）堆中的可用空间。默认值为每兆字节1000毫秒，这意味着对于堆中的每兆字节可用空间，软引用将在（收集对象的最后一次强引用之后）存活1秒钟。这是一个近似数字，因为软件引用仅在垃圾收集期间被清除，这可能偶尔发生。

类元数据

Java类在Java Hotspot VM中具有内部表示，并称为类元数据。

在以前版本的Java Hotspot VM中，类元数据是在所谓的永久生成中分配的。从JDK 8开始，删除了永久代，并且在本机内存中分配了类元数据。默认情况下，可用于类元数据的本机内存量是无限制的。使用选项-XX:MaxMetaspaceSize为用于类元数据的本机内存量设置上限。

Java Hotspot VM显式管理用于元数据的空间。从操作系统请求空间，然后分成块。类加载器从其块中为元数据分配空间（块被绑定到特定的类加载器）。为类加载器卸载类时，其块将被回收以供重用或返回到操作系统。元数据使用由mmap分配的空间，而不是malloc。

如果启用-XX:UseCompressedOops并使用-XX:UseCompressedClassesPointers，则将两个逻辑上不同的本机内存区域用于类元数据。 -XX:UseCompressedClassPointers使用32位偏移量来表示64位进程中的类指针，-XX:UseCompressedOops用于Java对象引用。为这些压缩类指针（32位偏移）分配区域。可以使用-XX:CompressedClassSpaceSize设置区域的大小，默认情况下为1千兆字节（GB）。压缩类指针的空间保留为初始化时由-XX:mmap分配的空间，并根据需要提交。 -XX:MaxMetaspaceSize适用于已提交的压缩类空间和其他类元数据的空间之和。

卸载相应的Java类时，将释放类元数据。由于垃圾收集而卸载Java类，并且可能导致垃圾收集以卸载类并释放类元数据。当为类元数据提交的空间达到一定水平（高水位线）时，会引发垃圾收集。在垃圾收集之后，可以根据从类元数据中释放的空间量来升高或降低高水位标记。将提高高水位标记，以免过早引起另一次垃圾收集。高水位标记最初设置为命令行选项-XX:MetaspaceSize的值。它是根据选项-XX:MaxMetaspaceFreeRatio和-XX:MinMetaspaceFreeRatio引发或降低的。如果类元数据的可用空间占类元数据总承诺空间的百分比大于-XX:MaxMetaspaceFreeRatio，则高水位标记将降低。如果它小于-XX:MinMetaspaceFreeRatio，那么高水位标记将被提升。

为-XX:MetaspaceSize选项指定更高的值，以避免为类元数据引发早期垃圾收集。为应用程序分配的类元数据量取决于应用程序，并且不存在选择-XX:MetaspaceSize的一般准则。 -XX:MetaspaceSize的默认大小取决于平台，范围从12 MB到大约20 MB。

有关用于元数据的空间的信息包含在堆的打印输出中。以下是典型输出:

[0,296s][info][gc,heap,exit] Heap
[0,296s][info][gc,heap,exit] garbage-first heap total 514048K, used 0K [0x00000005ca600000, 0x00000005ca8007d8, 0x00000007c0000000)
[0,296s][info][gc,heap,exit] region size 2048K, 1 young (2048K), 0 survivors (0K)
[0,296s][info][gc,heap,exit] Metaspace used 2575K, capacity 4480K, committed 4480K, reserved 1056768K
[0,296s][info][gc,heap,exit] class space used 238K, capacity 384K, committed 384K, reserved 1048576K

在以Metaspace开头的行中，使用的值是用于加载类的空间量。

容量值是当前分配的块中可用于元数据的空间。 提交的值是可用于块的空间量。

保留值是元数据保留（但不一定是已提交）的空间量。 以类空间开头的行包含压缩类指针的元数据的相应值。

参考资料

https://docs.oracle.com/javase/9/gctuning/other-considerations.htm