JVM垃圾回收

Posted 2021-02-08 ylxn

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了JVM垃圾回收相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

要弄懂JVM的垃圾回收，首先要知道我们要回收什么，在哪回收，什么时候回收。

一、JVM内存模型

java虚拟机把内存模型分为了这么几部分

技术图片

（1）程序计数器

程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

（2）Java虚拟机栈

用于存放局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址等。

局部变量表存放了编译期间可知的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）。

返回地址指向了一条字节码指令的地址。

（3）本地方法栈

为Native方法服务。

（4）Java堆

Java堆是JVM最大的一部分。主要存放对象实例的。

（5）方法区

它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

非线程共享的区域有程序计数器，java虚拟机栈，本地方法栈。即内存随自身的线程生而生，随线程的死亡而死亡。

线程共享的区域有Java堆，方法区，即内存的分配与回收是动态的。

垃圾回收主要也集中在线程共享区域。

二、常见的垃圾回收算法

1、引用计数法

引用技术算法是垃圾回收的早起策略，这种方法中堆中每个对象实例都有1个计数器，当任何其它变量被赋值为这个对象引用时，计数加1。

缺点：

无法检测循环引用，引用计数算法无法检测出来，被循环引用的对象就成了无法回收的内存。从而引起内存泄漏。

class A{public B b;}
class B{public A a;}

public class Main{
  public static void main(String [] args){
      A a = new A();
      B b = new B();
      a.b = b;
      b.a = a;  
   }          
}

2、可达性分析算法

从一个节点GC ROOT开始，寻找对应的引用节点，找到这个节点以后，继续寻找这个节点的引用节点，当所有的引用节点寻找完之后，剩余的没有被引用的节点会被判定为可回收对象。

可作为GC ROOT的对象包括下面几种：

（1）虚拟机栈中引用的对象

（2）方法区中静态类属性引用的对象

（3）方法区中常量引用的对象

3、标记清除算法

从根进行扫描，对存活的对象进行标记，标记完毕后，再扫描整个空间中未被标记的空间。在存活对象较多的情况下极为高效。由于标记清除直接回收不存活的对象，会造成内存碎片。

4、复制算法

复制算法的提出是为了克服内存碎片和句柄开销问题的。开始的时候把堆氛围一个对象面和多个空闲空间，这样空闲面变成了对象面，原来的对象面变成了空闲面。

5、标记整理算法

采用标记清除算法一样的方式进行标记。在回收不存活的对象占用的空间后，会将所有的存活对象往左端空闲空间移动，并更新对应的指针。标记整理算法是在标记清除算法的基础上，又进行了对象的移动，因此成本搞，但是却解决了内存碎片的问题。

6、分代算法

分代收集算法是目前大部分JVM的垃圾收集器采用的算法。它的核心思想是根据对象存活的生命周期将内存划分为不同的区域，一般情况下将堆区域划分为老年代和新生代，在堆区之外还有一个代就是永久代。老年代的特点是每次垃圾收集时只有少量被回收，而新生代的特点是每次垃圾回收有大量的对象都被回收。

（1）年轻代的回收算法

所有新生成的对象都是放在年轻代的，年轻代的目标就是尽可能快速的收集那些生命周期短的对象。
年轻代的内存按8:1的比例分为1个eden区和两个survivor区。大部分对象在eden区生成，回收时先将eden区存活的对象复制到1个survivor区，然后清空eden，当survivor0满了，将eden区和survivor0区存放的对象复制到survivor1中，然后清空eden和这个survivor0。此时survivor0区是空的，然后将survivor0区和survivor1交换。即保持survivor1是空的，如此往复。
当survivor1区不足以存放eden和survivor0的存活对象时，就将存活直接存放到老年代，若是老年代也满了就触发一次full gc
年轻代的GC也叫Minor GC，Minor GC发生的频率比较高（不一定等EDEN区满了才触发）

（2）老年代

在年轻代经历了N次垃圾回收后仍然存活的对象，就会被放到老年代中，因此，可以认为年老代存放的都是一些生命周期较长的对象。