Java垃圾收集算法1
Java垃圾收集算法
由于垃圾收集算法的实现涉及大量的程序细节,而且每个平台的虚拟机操作内存的方法又各不相同,因此博客中不过多的讨论算法的实现,只是介绍几种算法的思想以及发展。
相关阅读:
1、标记-清除算法
标记清除算法分为“标记”和“清除”两个阶段,首先先标记出那些对象需要被回收,在标记完成后会对这些被标记了的对象进行回收;如下图:
这种算法的优点在于不需要对对象进行移动操作,仅对不存活的对象进行操作,所以在对象存活率较高的情况下效率非常高,但是从上图模拟的结果来看对象被回收后,可用的内存并不是连续的,而是断断续续,造成大量的内存碎片。 存储对象时要求内存空间时连续的,所以虚拟机在给新的内存较大的对象分配空间时,有可能找不到足够大的连续的空闲的空间来存放,从而引发一次垃圾回收动作,实际上里面是有大量的空闲空间的,只是不连续而已。
2、复制算法
复制算法是将内存分为两块大小一样的区域,每次是使用其中的一块。当这块内存块用完了,就将这块内存中还存活的对象复制到另一块内存中,然后清空这块内存。这种算法在对象存活率较低的场景下效率很高,比如说新生代,只对整块内存区域的一半进行垃圾回收,在垃圾回收的过程也不会出现内存碎片的情况,不需要移动对象,只需要移动指针即可,实现简单,所以运行效率很高。运行效率是在建立在浪费空间的基础上的,这是典型的已空间换时间的方法,因为每次只能是使用北村的一半。算法示意图如下:
现在商用的jvm中都采用了这种算法来回收新生代,因为新生代的对象基本上都是朝生夕死的,存活下来的对象约占10%左右,所以需要复制的对象比较少,采用这种算法效率比较高。hotspot版本的虚拟机将堆(heap)内存分为了新生代和老年代,其中新生代又分为内存较大的Eden区和两个较小的survivor区。当进行内存回收时,将eden区和survivor区的还存活的对象一次性地复制到另一个survivor空间上,最后将eden区和刚才使用过的survivor空间清理掉。hotspot虚拟机默认eden和survivor空间的大小比例为8:1,也就是每次新生代中可用内存空间为整个新生代空间的90%(80%+10%),只会浪费掉10%的空间。当然,98%的对象可回收只是一般场景下的数据,我们没有办法保证每次回收都只有不多于10%的对象存活,当survivor空间不够用时,需要依赖于其他内存(这里指的是老年代)进行分配的担保。
3、标记-整理算法
复制算法在对象存活率较高的情况下就要进行较多的对象复制操作,效率将会变低。更关键的是,如果你不需要浪费50%的空间,就需要有额外的空间进行分配担保,用以应对被使用的内存中所有对象都100%存活的极端情况,所以在老年代一般不能直接选用这种办法。
根据老年代的特点,有人提出了标记-整理的算法,标记过程仍然与标记-清楚算法一样,但后续步骤不是直接将可回收对象清理掉,而是让所有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,算法示意图如下:
4、分代收集算法
分代收集算法将heap区域划分为新生代和老年代,新生代的空间比老年代的空间要小。新生代又分为了Eden和两个survivor空间,它们的比例为8:1:1。对象被创建时,内存的分配是在新生代的Eden区发生的,大对象直接在老年代分配内存,IBM的研究表明,Eden区98%的对象都是很快消亡的。
为了提高gc效率,分代收集算法中新生代和老年代的gc是分开的,新生代发生的gc动作叫做minor gc 或 young gc,老年代发生的叫做major gc 或 full gc。
minor gc 的触发条件:当创建新对象时Eden区剩余空间小于对象的内存大小时发生minor gc;
major gc 触发条件:
1、显式调用System.gc()方法;
2、老年代空间不足;
3、方法区空间不足;
4、从新生代进入老年代的空间大于老年代空闲空间;
Eden区对象的特点是生命周期短,存活率低,因此Eden区使用了复制算法来回收对象,上面也提到复制算法的特点是在存活率较低的情况下效率会高很多,因为需要复制的对象少。与一般的复制算法不同的是,一般的复制算法每次只能使用一半的空间,另一半则浪费掉了,Eden区的回收算法也叫做"停止-复制"算法,当Eden区空间已满时,触发Minor GC,清理掉无用的对象,然后将存活的对象复制到survivor1区(此时survivor0有存活对象,survivor1为空的),清理完成后survivor0为空白空间,survivor1有存活对象,然后将survivor0和survivor1空间的角色对象,下次触发Minor gc时重复上述过程。如果survivor1区剩余空间小于复制对象所需空间时,将对象分配到老年代中。每发生一次Minor gc时,存活下来的对象的年龄则会加1,达到一定的年龄后(默认为15)该对象就会进入到老年代中。
老年代的对象基本是经过多次Minor gc后存活下来的,因此他们都是比较稳定的,存活率高,如果还是用复制算法显然是行不通的。所以老年代使用“标记-整理”算法来回收对象的,从而提高老年代回收效率。
总的来说,分代收集算法并不是一种具体的算法,而是根据每个年龄代的特点,多种算法结合使用来提高垃圾回收效率。
参考资料:《深入理解Java虚拟机》
Java垃圾收集算法1的更多相关文章
- JAVA 垃圾收集算法,垃圾收集器与内存分配策略(内容全面,解析简单易懂)
垃圾收集器需要解决的三个问题: 1)哪些内存需要回收 2)什么时候回收 3)如何回收 背景:程序计数器,虚拟机栈,本地方法栈3个区域随线程而生,随线程而灭,在这几个区域内不需要过多的考虑回收的问题,因 ...
- JVM笔记3:Java垃圾收集算法与垃圾收集器
当前商业虚拟机的垃圾收集都采用"分代收集"算法,即根据对象生命周期的不同,将内存划分几块,一般为新生代和老年代,不同的代根据其特点使用最合适的垃圾收集算法 一,标记-清除算法: 该 ...
- Java垃圾收集算法
算法名称 过程 优缺点 1. 标记-清除算法 (Mark-Sweep) 分为两个阶段: 1.首先标记出所有需要回收的对象: 2.在标记完成后统一回收所有被标记的对象. 缺点: 1.效率问题:标记和清除 ...
- Java垃圾收集算法介绍
垃圾回收器GC(Garbage Collection) 一.引用计数算法(Reference Counting) 介绍:给对象添加一个引用计数器,每当一个地方引用它时,数据器加1:当引用失效时,计数器 ...
- 【Java】JVM(二)、Java垃圾收集算法
一.标记-清除算法 算法主要分为两个步骤 1. 标记: 遍历所有的 GC Roots, 然后标记所有可达对象为存活对象 2. 清除: 遍历堆中所有对象,然后将没有标记的对象清除. 存在不足: 1. 效 ...
- jvm系列(三):java GC算法 垃圾收集器
GC算法 垃圾收集器 概述 垃圾收集 Garbage Collection 通常被称为“GC”,它诞生于1960年 MIT 的 Lisp 语言,经过半个多世纪,目前已经十分成熟了. jvm 中,程序计 ...
- 深入理解Java虚拟机 - 垃圾收集算法与垃圾收集器
1. 垃圾收集算法 JVM的垃圾收集算法在不同的JVM实现中有所不同,且在平时工作中一般不会深入到收集算法,因此只对算法做较为简单的介绍. 1.1 标记-清除算法 ...
- Java面试常考------------------------垃圾收集算法
对于Java系学生而言,Java虚拟机中的垃圾收集算法是一个很重要的面试考点. 常用的垃圾收集算法主要可划分为以下三类: 1. 标记-清除算法 标记清除算法是一种比较简单的方法,直接标记内存中待回收的 ...
- Java GC算法 垃圾收集器
GC算法 垃圾收集器 概述 垃圾收集 Garbage Collection 通常被称为"GC",它诞生于1960年 MIT 的 Lisp 语言,经过半个多世纪,目前已经十分成熟了. ...
随机推荐
- Mac OS 系统开发环境的一些坑
最近换 Mac OS 系统开发,运行项目时遇到各种报错,记录下: 1.拉取项目后,需要安装依赖 npm install ,提示需要安装 xcode,报错如下. 从官网下载 xcode 时提示要更新最新 ...
- blur([[data],fn]) 当元素失去焦点时触发 blur 事件。
blur([[data],fn]) 概述 当元素失去焦点时触发 blur 事件.大理石平台生产厂 这个函数会调用执行绑定到blur事件的所有函数,包括浏览器的默认行为.可以通过返回false来防止触发 ...
- [Luogu] 列队
https://www.luogu.org/problemnew/show/P3960 如果 x = 1,相当于维护一条链,每次取出第 k 个数放在序列末尾假设有 n + m + q 个位置,每个位置 ...
- Appium基础教程
目录 Appium教程 Appium简介 App自动化测试工具对比 Appium实现原理 环境搭建 Andorid介绍 基本架构 常见布局/视图 基本控件 控件常见属性 Adb介绍 Adb常用命令 A ...
- 理解TCP三次握手和四次挥手
TCP相关知识 TCP是面向连接的传输层协议,它提供可靠交付的.全双工的.面向字节流的点对点服务.HTTP协议便是基于TCP协议实现的.(虽然作为应用层协议,HTTP协议并没有明确要求必须使用TCP协 ...
- codeforces#1165 F2. Microtransactions (hard version) (二分+贪心)
题目链接: https://codeforces.com/contest/1165/problem/F2 题意: 需要买$n$种物品,每种物品$k_i$个,每个物品需要两个硬币 每天获得一个硬币 有$ ...
- Java关键字volatile的实现原理(四)
简述 volatile 是轻量级的synchronized,在多线程开发中保证了共享变量的可见性.可见性就是当一个线程修改一个共享变量时,另一个线程可以读到修改的值.如果volatile变量使用恰当, ...
- Codeforces Round #371 (Div. 2)
之前做过E题,是一个DP. A题,水题,两线段求交集. B题,set一下判断即可. C题,水题.但是我写麻烦了,直接转化成二进制再做,比用字符串relize()以后再map要好写得多. D题,交互题, ...
- Python中调用shell
1 简单调用shell命令 os.system(command) 在一个子shell中运行command命令, 并返回command命令执行完毕后的退出状态. 这实际上是使用C标准库函数system( ...
- No suitable constructor was found in NUnit Parameterised tests
No suitable constructor was found in NUnit Parameterised tests Fairly obvious, but can also happen i ...