理解JVM之GC&内存分配

Posted 2021-03-04 9797ch

垃圾回收机制

• 对象存活判定算法
• 垃圾收集算法
• HotSpot算法实现和垃圾收集器
• 内存分配和回收策略

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1. 1. 　对象存活判定算法(JVM回收那些对象)

　　概念：四种引用类型

• 　强引用：及时内存不足也不会被GC，不会随意回收强引用对象；即使抛出OOM（OutOfMemoryError）,也不会随意回收强引用对象
• 　软引用：只有内存不足时，会被GC；回收后内存不足会抛出OOM异常
• 　弱引用：无论当前内存是否充足都会被GC
•     虚引用：任何时候都会别GC

　　a.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他的时候就加1，当有引用失效的时候就减1；任何时刻计数器为0的对象是不能被使用的

　　（但是因为他不能解决相互循环引用问题，所以没有被主流JVM所使用）

　　b.可达性分析法：以【GC ROOT】对象作为起始点，从这个节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC ROOT没人任何引用链时，则                   这个对象是不可用的。

可以作为GC ROOT的对象 虚拟机栈中引用的对象，主要是指栈帧中的本地变量 本地方法栈中Native方法引用的对象 方法区中类静态属性引用的对象 方法区中常量引用对象 需要注意的是：在可达性分析法中被判定不可达对象未必真的就判死刑了，至少要经历两次标记过程，判断对象是否有必要执行finalize()，若判定有必要的话，还会在进行一次筛选，在finalize()中如果该对象与引用链中的任何一个对象建立关系，则它将被移除"即将回收"的集合

 

 

 

 

 

 

　　　　2.垃圾收集算法(介绍JVM怎么回收掉这些对象)

　　　　　　a.分代收集算法(是当前商业虚拟机都采用的一种算法)

• 新生代：大批对象死去，只有少量存活。使用『复制算法』，只需复制少量存活对象即可
•    老年代：对象存活率高。使用『标记—清理算法』或者『标记—整理算法』，只需标记较少的回收对象即可。

　　　　　　b.复制算法

• 把可用内存按容量划分为相等的两块，每次只使用其中一块。当其中一块内存用尽后，把还存活着的对象复制到另外一块内存，在将这一块内存清理掉。
• 优点：每次都是对整个半区进行内存回收，无需考虑内存碎片等情况。只要移动堆顶指针，按顺序分配内存即可，实现简单，运行高效
• 缺点：每次可使用的内存缩小为原来的一半，内存使用率低

有研究表明新生代中的对象98%是朝生夕死的，因此没必要按照1:1来划分内存空间，而是分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间， 在HotSpot虚拟机中默认比例为8:1:1。每次使用Eden和一块Survivor，回收时将这两块中存活着的对象一次性地复制到另外一块Survivor上，再做清理。可见只有10%的内存会被“浪费”，倘若Survivor空间不足还需要依赖其他内存（老年代）进行分配担保。

 

 

 

 

 

　　　　  　c.标记清除法：首先标记需要被回收的对象，然后统一清除这些对象

　　　　　　缺点：标记、清除效率不高；空间碎片太多，会产生大量不连续的空间碎片，可能会导致在后面需要分配较大对象时，因为无法找到连续较大的空间而提前　　　　　　　　触发另一次GC，影响性能。

 

　　　　　　d.标记-整理算法：首先『标记』出所有需要回收的对象，然后进行『整理』，使得存活的对象都向一端移动，最后直接清理掉端边界以外的内存。

　　　　　　优点：即没有浪费50%的空间，又不存在空间碎片问题，性价比较高。

　　　　　　一般情况下，老年代会选择标记-整理算法。