一张图让你看懂JVM之垃圾回收算法详解

Posted 2020-11-22

前言

从上面这个图我们总体上对JVM的结构特别是内存结构有了比较清晰的认识，虽然在JDK1.8+的版本中，JVM内存管理结构有了一定的优化调整。主要是方法区（持久代）取消变成了直接使用元数据区（直接内存）的方式，但是整体上JVM的结构并没有大改，特别是我们最为关心的堆内存管理方式并没有在JDK1.8+的版本中有什么变化，所以图中的结构整体上是没有什么不准确的，之所以将方法区以及持久代标注出来，主要还是为了起到对比认识的作用，大家知道就可以了。

关于持久代元数据区的使用问题，目前可以理解就是使用的物理内存，理论上是不受JVM自动内存回收机制管理的，如果不设置参数大小默认最大使用限制就是操作系统可用物理内存的大小，设置了-XX:MetaspaceSize参数的话，JVM就会在使用物理内存空间时自己进行限制。

至于直接内存与物理内存到底是不是一回事，我认为对于我们理解上没有区别，只是概念的区别，另外就是对这块内存使用细节上的区别，如果不受JVM的自动回收管理，那么怎么管理呢？说到底还是JVM本身在直接使用物理内存或者说是直接内存（用时直接“malloc”物理内存区域，而不再是JVM进程启动时初始化的内存区域），还有一种概念叫native memory，说实话我暂时还不理解他们到底有啥区别，如果大家对这些概念有更好的认识，也可以给我留言哦！之所以对这几个问题做一些笔墨的说明，主要是在之前的文章中大家对此提出了疑问，所以正好在这节的内容中进行下阐述。

回到今天的主题，我们知道JAVA最大的优点就是可以实现自动内存管理，这极大的便利了JAVA程序员，降低了使用成本。但这也使得平时我们在使用JAVA编程时不太关注JVM到底是怎样进行内存回收的，只有在需要实际对JVM进行系统性能调优，这里的场景可能是在系统面临极致性能优化要求时，我们才发现需要对JAVA的整体内存结构以及内存回收机制要有一定的认识和了解才行。

从上面的图中，我们也大致对整个垃圾回收系统进行了标注，这里主要涉及回收策略、回收算法、垃圾回收器这几个部分。形象一点表述，就是JVM需要知道那些内存可以被回收，要有一套识别机制，在知道那些内存可以回收以后具体采用什么样的回收方式，这就需要设计一些回收算法，而具体的垃圾回收器就是根据不同内存区域的使用特点，采用相应地回收策略和算法的具体实现了。

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