[Java] 垃圾回收 ( Garbage Collection ) 的步骤演示

Posted 2020-07-29 TonyYPZhang

关于 JVM 垃圾回收机制的基础内容，可参考上一篇博客 垃圾回收机制 ( Garbage Collection ) 简介

上一篇博客，介绍了堆的内存被分为三个部分：年轻代、老年代、永生代。这篇博文将演示这三个部分如何交互，实际也演示了垃圾回收。

1. 首先，所有新创建的对象都会陪分配到年轻代的 Eden 空间，而两个 survior 空间一开始都为空。

下图表示的是运行一段实际后的年轻代内存情况，新创建的对象会被放在 Eden 空间，"from" survior space 里面的数字表示当前内存块经历的垃圾回收次数。没经历一次垃圾回收，内存块的数字就加一，所有数字越大，说明存在的时间越久。

 

2. 当 Eden 空间被填满，就会触发次垃圾回收。

 

3. 触发次回收，需要清理 Eden 空间的全部对象，没有被用的对象会比清除，幸存下来的对象全部被移到 s0 幸存空间，并标记经历的回收次数为 1 。若 s0 幸存空间无法装下所有从 Eden 迁移过来的幸存对象，多出来的对象会被直接迁移到老年代空间。这里忽略了上图 3， 1 内存块。

 

4. 第二次进行次垃圾回收时，Eden 空间发生同样的事情，没有被引用的对象被删除，还被引用的对象被移到幸存区空间。这次移到另一个幸存区空间 s1 。若 s1 的空间不足以装下所有的来自 Eden 的幸存对象，剩余对象直接被移到老年代。

上一次存储幸存空间的 s0 也被进行垃圾回收，幸存下来的对象年龄加1，并被移到 s1 幸存区。同样地，若 s1 无法装下所有移过来的幸存对象，剩余对象被直接移到老年代。清空 s0 空间。

 

 

5. 下一次次垃圾回收，处理流程一样，只是幸存区调转，还被引用的对象被移到 s0 空间。幸存下来的对象年龄加1，Eden 和 s1 空间被清空。

根据4、5步可见，无论何时幸存区 s0, s1 中，总有一个是为空的。

 

6. 这一步演示对象升迁。在某次次垃圾回收后，当一些年长的对象达到某个年纪阀门（本例子是 8 ），它们便从年轻代升迁到老年代。

7. 随着次垃圾回收的进行，不停地升迁对象到老年代空间。

 

8. 上面，几乎涵盖了年轻代的全部流程步骤。最终，会执行主垃圾回收，清理并压缩老年代空间。

 

参考资料

The Generational Garbage Collection Process, Java Garbage Collection Basic, Oracle

 

 

后序

想观察某个 java 进程在 JVM 中各个世代的内存使用情况，可以使用工具 jvisualvm 。效果图如下。详细演示点击这里(英文)。