java垃圾回收机制的理解

Posted 2022-03-07 yjp372928571

Java垃圾回收机制算法

1. 标记----清除算法
2. 复制算法
3. 标记----整理算法
4. 分代收集算法

为什么要进行垃圾回收

　　因为当一个对象的引用不可达，或者一个对象没有任何引用指向它，那么它就没有必要在内存中继续存在，此时它就处于可以被GC(垃圾回收器)回收的对象，jvm虚拟机动态的收集不可用的对象，达到释放内存的目的。

垃圾回收区域

     通常情况下的jvm虚拟机把内存都分为了如下几块

1. 虚拟机栈（生命周期和线程相同，每一个线程执行的时候会创建一个栈帧用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出入口等信息，每一个方法从调用到执行完成的过程，就对应一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程，局部变量表存储了8大基本数据类型和对象的引用。会抛出OutOfMemoryError错误）
2. 本地方法栈（主要为虚拟机使用到的native方法服务，会抛出OutOfMemoryError和StackOverflowError错误）
3. 方法区（线程共有的，运行时常量池也属于方法区，用于存储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，别名为Non-Heap，也是GC分代收集扩展的区。）
4. 堆（GC堆，存储new出来对象，Java管理的最大的一块内存，）
5. 程序计数器（线程私有的，会抛出OutOfMemoryError）

其中虚拟机栈和本地方法栈在某些虚拟机中（例如sun的HotSpot虚拟机中）统称为虚拟机栈，并且虚拟机栈和程序计数器都是线程私有的。

四种垃圾收集算法介绍

1. 标记----清除算法：分为标记和清除两个阶段，首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收被标记的对象。这种算法有两个不足的地方，一个是效率问题，标记和清除两个过程效率都不高，另一个是空间问题，标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片过多可能会导致以后程序运行过程中需要分配较大对象时，无法找到足够连续的内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。
2. 复制算法：为了解决效率问题，出现了复制算法，这种算法把内存分为大小相等的两块，每次只是用其中的一块。当这一块内存用完了，就将还存活的对象复制到另一块上面，然后把已经使用过的那一块内存整个清理掉，这样使得每次清理的只是半个内存区域，内存分配时就不用考虑内存碎片等复杂的情况，只要移动堆顶的指针，按顺序分配内存即可，实现简单，运行高效，但是缺点是，把内存缩小为原来的一半，代价有点高。目前商业虚拟机都才有这种收集算法来回收新生代，不过内存并不是1：1这样的比例划分的，而是将内存分为较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次只使用Eden和其中的一块Survivor区，当回收时，将Eden和survivor区中还存活的对象复制到另一个Survivor区中，最后清理掉Eden和Survivor空间。
3. 标记----整理算法：和标记清除算法类似，只不过后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让存活的对象都向一段移动，然后直接清理到边界以外的内存。
4. 分代收集算法：当前商业虚拟机的垃圾收集都采用分代收集算法，根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，一般把堆划分为新生代和老年代，这样就可以各个年代的特点采用最适当的收集算法。在新生代中，每次垃圾收集时都发现大批对象死去，只有少量存活，就选用复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集，而老年代中对象存活率高，就必须使用标记----清理或者标记----整理算法进行回收。