关于Java8以上GC分代必要性使然性的理解。

一、GC(垃圾收集)

GC是对JVM中的内存进行标记和回收,Sun公司的JDK用的虚拟机都是HotSpot,对象化的实例是放在heap堆内存中的,这里讲的分代收集也是指对堆内存的回收。

GC的分代收集分为:年轻代、老年代、永久代。(方法区是被当做永久代的,不过JDK1.6后将被取消掉了)。

年轻代(Young Generation)、年老代(Old Generation)、永久代(Permanent Generation,也就是方法区)

1.1年轻代(新生代)

年轻代分为三个区:Eden和两个存活区(Survivor0和Survivor1),分别占内存的80%、10%、10%

使用“停止-复制(Stop-and-copy)”清理法(将Eden区和一个Survivor中仍然存活的对象拷贝到另一个Survivor中)

当Eden区满时,就执行一次MinorGC,并将剩余存活的对象都添加到Survivor0,回收Eden中的没有存活的对象。

当Survivor0页都满了的时候,就将仍然存活的存到Survivor1中,回收Survivor0中的对象

Survivor0和Survivor1依次去存,当两个存活区切换了几次后(HotSpot默认是15次),将仍然存活的对象复制到老年代。

2.2老年代的GC(存放较大的实例化的对象和在年轻代中存活了足够久的对象)

老年代GC用的是标记-整理算法,即标记存活的对象,向一端移动,保证内存的完整性,然后将未标记的清掉。

当老年代不够用时,也会执行Major GC,即Full GC。

注意:如果永久代代存放的常量和类过大,无法全部放入永久代,也会触发永久代的GC,将一部分放入老年代。

3.3永久代的GC(存放常量、类)

说明:在JDK1.6版本之后,永久代就要被取消掉了,只留下年轻代和老年代。

说明:年轻代的GC是必须的,但是老年代和永久代并不是必须的,可以通过设置参数来决定是否对类进行回收。

二、判断对象是否存活

判断对象是否存活分为两种方法:

  • 引用计数法
  • 可达性分析法(根搜索法)

2.1引用计数法

给对象添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它时,计数器值就加1;当引用失效时,计数器值就减1;任何时刻计数器都为0的对象就是不可能再被使用。

ps:Python使用了该方法判断对象是否存活,而Java则没有采用该方法,因为该法无法解决对象相互循环引用问题。

2.2根搜索法

这个算法的基本思路就是通过一系列的名为“GC Roots”的对象作为起始点,这些几点开始向下搜索,搜索走过的路径称为引用链,当一个对象到GC Roots 没有任何引用链相连时,则证明此对象是不可用的。

Java中,可作为GC Roots 的对象包括下面几种:

  • 虚拟机栈中引用的对象。
  • 方法区中的类静态属性引用的对象。
  • 方法区中的常量引用的对象。
  • 本地方法栈中JNI的引用对象。

三、GC分代的使然性

根据对象的生存周期的不同将内存分为新生代和老年代,这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。当对象属于新生代时,每次垃圾收集时都发现有大批对象死去,只有少量存活;只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集,所以采用复制算法。而老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保,就必须采用“标记-整理”或“标记-清理”算法。

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