JVM垃圾收集器

Posted 2020-10-03 mfmdaoyou

程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈分配的内存是确定的，生命周期与线程同样。所以不须要过多考虑回收问题。

而Java堆和方法区仅仅有运行时才知道有哪些对象被创建，须要多少内存，这部分的内存分配和回收是动态的。

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1. 检測垃圾内存的方法

1） 引用计数器

给对象加入引用计数器，有地方引用时+1，引用失效时-1。不论什么时刻计数器为0的对象就是不可能在被使用的。可是！

不能解决对象间互相引用的问题，所以主流虚拟机不用这种方法。

2） 可达性分析算法

通过一系列称为“GCRoots”的对象作为起始点，開始向下搜索，走过的路径称为引用链，当一个对象到GCRoots没有不论什么引用链相连时，则该对象不可用。
可作为GCRoots的对象包含：

• 虚拟机栈中引用的对象
• 方法区中类静态属性应用的对象
• 方法区中常量引用的对象
• 本地方法栈中JNI引用的对象

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2. 对象死亡过程

至少要经历两次标记过程：

• 可达性分析后不可达的对象被第一次标记而且进行一次筛选，筛选条件是对象是否有必要运行finalize()方法。当对象没有覆盖finalize()方法或者已经调用过，则没有必要运行。对象会被放进“即将回收”集合；有必要运行的对象会被放在一个叫F-Queue的队列中，会由自己主动建立的低优先级的Finalizer线程去触发，但不保证能运行结束。
• 在finalize()方法中对象将自己与引用链上的不论什么一个对象关联起来，则GC在F-Queue中进行第二次小规模标记时，这些对象会被移出回收集合。所以运行finalize()的对象不一定会被回收。

  不论什么对象的finalize()方法仅仅能被调用一次，所以第一次逃脱后第二次将无法逃脱。

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3. 回收方法区

主要回收废弃常量和没用的类。

• 废弃常量：没有其它地方被引用到的常量。
• 没用的类：满足3个条件即能够回收而并不一定：
  
  • 该类的全部实例都被回收
  • 载入该类的ClassLoader已经被回收
  • 该类相应的Class对象没有在不论什么地方被引用

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4. 垃圾收集算法

1） “标记-清除”算法：

不足：

• 效率问题。标记和清除过程的效率都不高。

• 空间问题。产生大量不连续的碎片，导致载入较大对象时要提前出发下一次垃圾收集过程。

2） 复制算法

将内存分为相等大小的两块。每次仅仅使用当中一块。当一块用完时将活着的对象拷贝到还有一块上面。然后一次清除使用过的那块内存。

长处：仅仅要移动堆顶指针。按顺序分配内存就可以。实现简单。运行高效。
缺点：内存缩小为原来的一半。在对象存活率高的时候不适用，适合新生代。

IBM策略：採用一个较大的Eden空间（80%）和两个较小的Survivor空间（10%），每次使用Eden和一个Survivor。

3） “标记-整理”算法：

适用于老年代，标记后让全部存活的对象都向一端移动。然后直接清理掉端边界以外的内存。

4） 分代收集算法：

将Java堆分为新生代和老年代。依据各个年代的特点採用最适合的收集算法。

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5. 内存分配与回收策略

• 对象优先在新生代的Eden分配
• 大对象直接进入老年代（非常长的字符串、数组….）
• 长期存活的对象进入老年代。每一个对象都有一个年龄计数器。在Eden中出生并经历第一次GC，存活后能被Survivor容纳，则年龄置为1，每在Survivor中熬过一次GC，年龄+1。年龄增大到一定程度（默认15）则会被晋升到老年代。