GC基础

什么是GC

GC是垃圾回收,JVM通过GC帮助回收没用的内存。GC主要发生在堆上,偶尔也在方法区或者元数据区。

GC过程

  • 找到没用的内存
  • 清除没用的内存

如何找到没用的内存

  • 引用计数算法,对象每多一次引用就加1,计数为0的代表可清除,不能解决相互引用且每次引用和去引用都伴随加减法,性能较差。
  • 可达性分析算法,通过对GC-ROOTS对象进行引用分析,找出没有指向该GC-ROOTS对象的引用链的对象即为可回收对象。一个对象可以有多个root,下边这些对象不会被垃圾回收所以可以当GC-ROOTS对象,有
    • 方法区中类静态属性引用的对象
    • 方法区中常量引用的对象
    • 本地方法栈引用的对象(本地变量表)
    • 虚拟机栈中引用的对象(本地变量表)

如何清除没用的内存

  • 标记-清除:分为两个阶段,标记阶段和清除阶段,标记阶段,遍历所有的根节点找到所有可达的对象,未标记的就是需要被GC的。清除阶段,将没有被标记的清除掉。缺点:速度慢,内存碎片会stop the world。适用于存活对象比回收对象少的场景。
  • 标记-整理(老年代):遍历GC-ROOTS对象,标记可达的对象,将可达的对象移动到内存的另一端,边界外的内存清空。缺点:性能差,适用于存活对象少的场景。
  • 复制算法(新生代):将内存分为两块,每次只用一块,每次GC将存活对象移动到另一块,这块内存全部删除,缺点:浪费空间,适用于存活对象少的场景。

分代算法

内存中的对象分为两种,一种用后即焚,一种绿水长流,所以要进行分代收集将内存分为年轻代和老年代,两代采用不同的GC算法。

  • 年轻代:大部分对象都是短命的,采用复制算法。
  • 老年代:大部分都是长命的,采用标记整理算法。
    年轻代+老年代=堆内存,年轻代:老年代=1:2,年轻代=Eden(8)+survivor(1)+survivor(1)。

对象经历流程

new,出生在Eden区,经过一次GC活下来了,和s1活下来的伙伴搬到s2,清空s1+Eden区,调换s1和s2,加一岁,现在到了s1,再次GC和Eden区的伙伴搬到s2,调换s1,s2加一岁,进入老年代的条件

  • 到达年龄了(15)
  • 对象体积太大

何时发生full gc

  • System.gc()方法的调用 。
  • 老年代内存不足时。
  • 方法区或者元数据区内存不足时。
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