java的垃圾回收#垃圾回收算法

java之所以能够实现自动内存分配,是因为jvm帮我们完成了两件事

  • 帮助对象分配内存
  • 帮助回收分配给对象的内存

回收哪些地方的内存

jvm内存分类可见下图
线程私有的内存占用在程序编译期就是可知的,堆和方法区的内存是在程序运行期才能确定,GC负责处理的就是线程共享的内存: 方法区

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对象已死么

应该回收哪些对象占用的内存呢,需要找出“死掉”的对象,两种方法可以找到

  • 引用计数法
    由于引用计数法容易造成两个对象相互循环引用问题,主流jvm并不采用该方法
  • 可达性分析 主流jvm采用的方法
    如下图,那些无法到达GC Roots的对象,就是可以被回收的对象
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GCRoots中的对象包括

  1. 虚拟机栈中(局部变量表)引用的对象
  2. 方法区中类的静态属性引用的对象
  3. 方法区中常量引用的对象
  4. JNI中引用的对象

那些发现不能到达GC Roots的对象并不会立即回收,在真正回收之前,对象至少要被标记两次。当第一次被发现不可达时,该对象会被标记一次,同时调用此对象的finalize()方法(如果有);在第二次被发现不可达后,对象被回收。
利用finalisze()方法,对象可以逃离一次被回收的命运,但是只有一次。逃命方法如下,需要在finalize()方法中给自己加一个GCRoots中的hook

<pre>
public class EscapeFromGC(){
public static EscapeFromGC hook;
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
super.finalize();
System.out.println("finalize mehtod executed!");
EscapeFromGC.hook = this;
}
</pre>

垃圾回收算法

  1. 标记清除(Mark Sweep)算法


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    顾名思义,此方法有两个阶段,标记需要清除的对象,然后清除。
    有两个问题

    • 效率低
    • 会产生很多不连续内存,分配大对象时,容易提前引起另一次垃圾回收
  2. 复制算法(Copying)
    考虑将内存分成两个一样大的区域,一边的内存用完了,就把所用存活的对象放到另一边内存

    • 效率高,每次针对某一片内存进行内存回收,不用考虑内存碎片化
    • 有一定空间浪费


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      实际上,98%的新时代对象都是很快要被回收的,所以实际jvm并不会按照1:1来分配内存。而是将内存分为一块较大的Eden区和两块较小的Survival区,默认比例为8:1:1,这样实际上新时代的可用内存为实际内存的90%。

  3. 标记整理(Mark Compact)算法


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    根据老年代的特点(大部分对象的存活周期长,需要尽可能利用内存)
    第一步和标记清除算法的标记一样,但是第二步不是清除,而是让内存一次往前移动,占满空闲内存。

  4. 分代(Generational )收集
    现代商业系统采用分带收集算法,根据对象的生存周期把内存分为新生代和老生代。

  • 新生代采用复制算法
  • 老生代采用标记整理算法

垃圾收集器

垃圾收集器的发展方向,就是朝着更高效率发展。具体在减少GC的时间
下图是常用的垃圾收集器,连线表示在新生代和老生代可以一起配合工作的组合

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内存分配的几个原则

  1. 对象优先在Eden区域分配
  2. 大对象直接进入老年代
  3. 长期存活对象进入老年代
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