面试官:讲一下Java的分区收集算法?

Java的分区收集算法也是面试中的考察点,很多人对此不清楚。下面详细的介绍一下

分代收集概念

根据对象的存活周期不同将内存划分为新生代和老年代,存活周期短的为新生代,存活周期长的为老年代。这样就可以根据每块内存的特点采用最适当的收集算法。

新生代的中每次垃圾收集中会发现有大批对象死区,只有少量存活,那就选用复制算法,只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。

老年代中因为对象的存活率高,没有额外的控件对它进行分配担保,就必须使用“标记-清扫”或者“标记-整理”算法来进行回收。

Java语言中一个显著的特点就是引入了垃圾回收机制,使c++程序员最头疼的内存管理的问题迎刃而解,它使得Java程序员在编写程序的时候不再需要考虑内存管理。由于有个垃圾回收机制,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”。垃圾回收可以有效的防止内存泄露,有效的使用空闲的内存。

ps:内存泄露是指该内存空间使用完毕之后未回收,在不涉及复杂数据结构的一般情况下,Java 的内存泄露表现为一个内存对象的生命周期超出了程序需要它的时间长度,我们有时也将其称为“对象游离”。

新生代中的复制算法

每次垃圾收集都能发现大批对象已死, 只有少量存活. 因此选用复制算法, 只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集

根据复制算法把新生代堆分为两份,一份为使用区,一份为存活区。

使用区:存活区=8:1

每次新的对象都是在使用区创建,对使用区进行垃圾回收之后如果存活,就放入存活区。

新生代使用区和存活区的比例是8:1,所以很有可能新生代执行了复制回收算法之后,存活区的内存不够。这个时候,存活区无法容纳的对象就会直接进入老年代。

新生代中有三个区域:eden,from和to。三者内存大小比例为8:1:1。

假设此时数据存储在eden和from中,垃圾回收之后还留存的数据存储在to中。那么下一次就是回收eden和to中的内存,留下的数据存储在from中。

比例为什么是8:1:1?

根据 IBM 公司对对象存活时间的统计,他们发现 80% 的对象存活时间都很短。于是他们将 Eden 区设置为年轻代的 80%,这样可以减少内存空间的浪费,提高内存空间利用率。

对象如何进入老年代

在老年代-标记整理算法

1、大对象直接进入老年代

因为新生代是使用的复制算法,所以要尽量减少复制的内存,所以对象内存到一定的值后就会直接进入老年代。

2、新生代对象年龄到一定程度后进入老年代

每个对象会有一个Age的计数器,初始值为0,每经过一次GC并且存活,这个对象的Age就会加1,如果增加到一定程度(默认为15)。那么就会进入老年代中。

3、动态对象年龄判定

如果在新生代存活区中相同年龄所有对象大小的总和大于存活区的一半,年龄大于或等于该年龄的对象就会直接进入老年代。

比如现在存活区有三个对象,Age分别为2、2、3。那么Age为3的这个对象就会进入老年代。

空间分配担保

在新生代回收之前,虚拟机首先会检查老年代的最大可用连续空间是否大于新生代对象的总空间,如果是的,那么就可以保证这次内存回收是安全的。(就是假设新生代的所有对象都会进入老年代)

如果上述不成立呢,就会查看是否允许担保失败。

如果允许失败,那么就不管够不够,还是启动新生代的垃圾回收,当回收失败时,就启动老年代的垃圾回收,然后再重新执行新生代的垃圾回收。

如果不允许失败,那么就会先启动老年代的垃圾回收,然后再启动新生代的垃圾回收。

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