垃圾收集器与内存分配策略

Posted 2021-01-10 yanqingguo

本文参考《深入理解虚拟机》一书

虚拟机判断对象是否已经死亡？

垃圾回收的对象主要是堆内存中的对象，进行回收之前需要判断对象是否存活，如果死则回收，如果活，则不进行GC。

判断对象是否能进行回收的算法

 过去的算法：引用计数算法

给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它，计数器的数字就加一，引用失效时，计数器值就减一，任何时刻计数器值为0的对象就是不可能再被使用的对象，但是它很难解决对象之间相互循环引用的问题。

主流算法：可达性分析算法：

通过一系列称为"GC Roots"的对象，从这些对象开始往下进行搜索，搜索所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，证明此对象不可用。

GC Roots对象种类：

虚拟机栈中引用的对象、方法区中静态属性引用的对象、方法区中常量引用的对象、Native引用的对象

 

上面是对什么样的对象进行回收和进行回收使用的算法思想，可达性分析算法只是说明一些不符合条件的对象不可用，但是并没有宣判这个对象的死期到来，它还是有机会复活的，如果有不符合可达性分析的对象，这个对象将会被标记一次，此时它处于缓刑阶段，这是是否判处对象死刑需要判断对象是否执行过finalize方法，当对象没有覆盖finalize方法或者虚拟机已经调用过finalize方法，这是就不需要执行finalize方法，这个对象就被宣判死刑，需要被回收。如果对象执行了finalize方法 ，在方法中可以进行自我拯救，只需要将自己赋值给某个类变量或者对象的成员变量，那么这个对象将从即将进行垃圾回收的集合中移除，完成了自我拯救，finalize方法对于每个对象来说只能执行一次。

 

方法区的垃圾回收

方法区回收的对象主要是常量池中的废弃常量，方法和堆中非常类似，比如一个字符串“abc”，如果没有任何引用指向abc，那么abc将会被系统清理出常量池。

垃圾回收算法

标记-清除算法

标记处需要清除的对象，然后进行清除，但是效率不高，产生的空间碎片多。

复制算法

将可用内存分为两块，一块使用完后，将存活的对象复制到另一块内存上，然后将已经使用过的内存空间进行清除，这样每次都对半个内存进行回收，而且不会产生空间碎片问题。

但是一次性损失50%的内存空间，得不偿失，所以对复制算法进行了改进，将内存分为一个较大的Eden区和两个较小的Survivor区，每次使用Eden和一个Survivor区，进行垃圾回收时，将Eden和Survivor存活对象一次性复制到另一个Survivor区，Eden的大小比例是8:1，这样一次只会造成10%的内存浪费。当然，我们不能保证每次回收只有不多于10%的对象存活，当Survivor区不够用时，需要依赖其他内存（老年代）进行分配担保。

标记-整理算法

复制算法需要进行较多复制操作，效率会受影响，而且如果对象100%存活，需要依赖其他内存进行分担，老年代一般不采用这种算法，针对老年代的回收有标记-整理算法，先对可回收对象进行标记，然后将所有存活对象往一端移动，然后直接清理掉边界以外的把内存。

分代收集算法

针对新生代和老年代的特点采用针对的回收算法，新生代死亡率高，所有使用复制算法，老年代存活率高，没有额外空间进行担保，使用标记-清理或者标记-整理算法。