一篇文章让你了解GC垃圾回收器

Posted 2021-01-21 lmqblogs

简单了解GC垃圾回收器

了解GC之前我们首先要了解GC是要做什么的？顾名思义回收垃圾，什么是垃圾呢？

GC回收的垃圾主要指的是回收堆内存中的垃圾对象。

从根对象出发，所有被引用的对象，都是存活对象 其他对象，都是垃圾对象。

 根对象：

　　 栈中的引用变量，所引用的对象。

 　　方法区经静态变量所引用的对象。

 GC回收的三种基本方式

一、标记-清除

　　标记存活对象，清理其他垃圾对象（阴影为存活对象，空白为垃圾对象）

　　优点：效率高

　　缺点：产生碎片，使内存分布碎片化，造成内存空间不连续。若出现大的对象，内存空间不连续则难以存取

 

二、标记-整理

　　标记存活对象，清除垃圾对象，对垃圾对象进行整理 

　　优点：没有碎片

　　 缺点：效率低

三、复制

　　在内存中分配两块内存，将标记的存活对象复制到另一块内存当中，

　　再将原内存的对象清除。

　　优点：效率高

　　缺点：浪费内存

 内存分区

 　　新生代

 　　老年代

 　　永久代（方法区）（在Java8中，永久代已经被移除，被一个称为“元数据区”（元空间）的区域所取代）

 

新生代

　　主要是用来存放新生的对象。一般占据堆的1/3空间。由于频繁创建对象，所以新生代会频繁触发MinorGC进行垃圾回收

 

 新生代又分为伊甸园与生存区，生存区分为ServivorFrom、ServivorTo

• Eden区（伊甸园）：Java新对象的出生地（如果新创建的对象占用内存很大，则直接分配到老年代）。当Eden区内存不够的时候就会触发MinorGC，对新生代区进行一次垃圾回收。
• ServivorTo：保留了一次MinorGC过程中的幸存者。
• ServivorFrom：上一次GC的幸存者，作为这一次GC的被扫描者。

 

过程：

 新建对象，在伊甸园分配内存

 伊甸园存满，复制到from

 from存满，复制到to，并交换角色

 对象在from，to之间复制15次，晋升到老年代

 

老年代

　　 标记-清除、标记-整理

 　　间隔一段时间，会执行一次小范围垃圾回收

 　　当老年代空间占用到一定比例 0.85，会执行full-gc

　　 当老年代也满了装不下的时候，就会抛出OOM（Out of Memory）异常。

 

常见的垃圾回收器

 

1. 串行垃圾回收器（Serial Garbage Collector）
2. 并行垃圾回收器（Parallel Garbage Collector）
3. 并发标记扫描垃圾回收器（CMS Garbage Collector）
4. G1垃圾回收器（G1 Garbage Collector）

了解主要的两种（CMS，G1）

 

CMS - 并发的标记-清除

　　STW(Stop The World)时间非常短暂

　　初始标记(stw)

　　只标记根对象

　　并发标记

　　垃圾回收器，与其他java程序并行执行

　　重新标记(stw)

　　并发清除

　　与其他java程序并行执行，配置参数过多，使用过于复杂

总结：

　　是一种以获得最短回收停顿时间为目标的收集器，基于标记清除算法。过程如下：初始标记，并发标记，重新标记，并发清除，

　　优点是并发收集，低停顿，缺点是对CPU资源非常敏感，无法处理浮动垃圾，收集结束会产生大量空间碎片。

 

G1 - Garbage First

 　　内存被划分成几千个内存块

　　 有伊甸园、生存区、老年代

　　 用复制算法

　　 G1会找到垃圾最多的内存块，优先回收

 　　配置参数非常简单，只需要配置目标停顿时间(stw)，G1自动调整其他参数，来达到预期的停顿时间

总结：G1垃圾回收器适用于堆内存很大的情况，他将堆内存分割成不同的区域，并且并发的对其进行垃圾回收。G1也可以在回收内存之后对剩余的

　　　堆内存空间进行压缩。并发扫描标记垃圾回收器在STW情况下压缩内存。G1垃圾回收会优先选择第一块垃圾最多的区域