Java如何分配和回收内存？Java垃圾收集器如何工作？

Posted 2020-09-21 求知若饥虚心若愚,脚着沃野长望星空,天高海阔水静深流.

线程私有的内存区域随用户线程的结束而回收，内存分配编译期已确定，内存分配和回收具有确定性。共享线程随虚拟机的启动、结束而建立和销毁，在运行期进行动态分配。垃圾收集器主要对共享内存区域（堆和方法区）进行垃圾收集回收。

Java如何实现内存动态分配和内存垃圾的回收？

1、哪些内存需要回收（垃圾收集器内存回收的对象）？已经“死亡”的对象，那如何判定对象已经“死亡”了？

     Java堆回收的内存：已经”死亡“的对象

     方法区回收的内存：废弃的常量和无用的类

2、什么时候进行回收？什么情况下垃圾收集器自动回收内存？

3、如何回收？Java虚拟机是如何实现内存回收的？

（一）Java堆内如何判断对象已经“死亡”

1、引用计数算法：

   算法思路：通过对象的引用计数器判断，引用的时候递增计数器，引用失效后递减计数器。

   缺点：难以解决循环引用问题

2、可达性分析算法：

  算法思路：判断对象到GC Root节点是否存在引用链，如果不存在则说明对象不可用。

  缺点：（1）当GC Root点多的时候逐个检查消耗时间过多

           （2）进行分析的时候GC需要停顿，停顿所有Java执行线程。

   GC Root节点：主要存在全局性引用（常量，静态属性）、执行上下文（如栈帧的本地变量表）中，

   具体可作为GC Root节点的有：

                            1）虚拟机栈（栈帧内的本地变量表）中引用的对象

                            2）方法区内的静态属性和常量引用的对象

                            3）本地方法栈中本地方法引用的对象

            

3、对象引用的划分

引用类型	特点和用途	内存回收时机	实现
强引用	操作引用对象。	不可回收	类似 Object boj=new Object();的引用
软引用	用来描述有用但非必需的对象，比强引用弱	第二次回收	SoftReference
弱引用	用来描述有用但非必需的对象，比软引用弱	下一次垃圾回收的时候，无论内存是否足够都进行回收。	WeakReference
虚拟用	实现对象在垃圾收集器回收的时候收到系统通知。最弱的引用关系	下一次垃圾回收的时候	PhantomReference

（二）方法区内如何判断废弃的常量和无用的类？

1、如何判定废弃的常量

和堆内存对象的存活判断类似

2、如何判定无用的类

成为无用类的条件：

  （1）所有实例对象都已经回收

  （2）加载该类的ClassLoader已经回收

  （3）类的Class信息不存在引用和反射访问

（三）垃圾收集器如何回收内存？

1、标记-清除算法

2、复制算法

3、标记-整理算法

4、分代收集算法

（1）算法实现：

（2）堆内存划分：

	新生代	老年代
存活率	存活率低	存活率高
回收算法	复制算法（Eden,From Survivor,To Survivor）	标记-清理算法；标记-整理算法
有无额外空间担保	有	无

 

 

 

（四）如何分配内存？（内存的分配策略）

  1、对象优先在Eden分配

2、大对象（需要大量连续内存空间的对象）直接进入老年代

3、长期存活的对象直接进入老年代