深入理解java虚拟机(二)-----垃圾回收
做一个java程序员很是幸福,不用管不用的对象如何被回收,但是我认为了解一下也不是坏事。
一、如何判断对象已经死亡?
在进行垃圾回收之前,第一件事肯定是判断对象是否已经死亡。
1、引用计数算法
给对象添加一个引用计数器,当程序中使用到这个对象的时候,计数器+1;如果引用失效,计数器-1,当计数器为0时,说明程序中不再使用这个对象,既可以回收。
问题:试想一下,当A对象中使用B对象,B对象中有方法使用A对象,完犊子,两个对象永远存在。
2、可达性分析算法(主流的商用程序语言的主流实现,都是基于此算法)
通过一系列GC Roots的对象作为起始点,当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连,说明对象不可用,可以被回收。
那么GC Roots对象的选择非常重要,主要包括下面几种:
1、虚拟机栈中引用的对象
2、方法区中类静态属性引用的对象
3、方法区中常量引用的对象
4、本地方法栈中JNI(native方法)引用的对象
二、引用
在jdk1.2之前,引用是这么定义的:
如果reference类型的数据中存储的数值代表的是另外一块内存的起始地址,就称这块内存代表着一个引用。
在jdk1.2之后,对引用进行了扩展:
1、强引用
Student student = new Student(),这种就叫做强引用,这种只要引用存在,垃圾收集器永远不会回收对象。
2、软引用
有用但不是必需的对象,在系统将要发生内存溢出异常之前,把这些对象列进回收范围进行第二次回收。SoftReference表示软引用。
3、弱引用
非必需的对象,强度比软引用更弱一些,弱引用对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。WeakReference表示弱引用。
4、虚引用
无法通过虚引用取得一个对象实例,存在的唯一意义就是在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。PhantomReference表示虚引用。
三、垃圾回收算法
垃圾回收的算法有很多,逐一介绍。
1、标记-清除算法
首先通过上面介绍的GC Roots算法判断对象是否存活,然后将不存活的对象打上标记。如下:
缺点:
- 效率问题,标记和清除两个过程的效率都不算高
- 资源浪费问题:从图中可以看到,清除完之后的内存都是不连续的,产生了很多的内存碎片,这样以后内存分配其他大对象的时候,就无法分配了。
2、复制算法
复制算法将内存分为大小相等的两块,每次只使用一块,当一块内存快满的时候,就将还存活的对象复制到另外一块内存上,然后把已使用的内存一次性清理掉,这样会提高效率。缺点则是浪费内存了,一次只能使用一半。
大部分的商业虚拟机都是采用这种算法还回收新生代,在之前的博文中提到了新生代主要可以分为eden、from survivor、to survivor,
通常eden:survivor=8:1,因为大部分新生代中的对象,大概能有98%是朝生夕死的。
3、标记-整理算法
标记过程基于标记-清除算法,但是整理的时候则不一样,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。
4、分代收集
以上几种算法各有各的特点,当前主流的商业虚拟机对于不同的内存区域,例如新生代、老年代,不同区域的对象特点不同,所以使用不同的算法达到最佳的效果。
四、内存分配
1、对象优先在eden区分配,如果eden区内存不够,则触发一次minor gc。
minor gc:年轻代内存回收被称为minor gc。
major gc:清理老年代。
full gc:清理整个堆空间—包括年轻代和老年代。
2、大对象直接进入老年代
大对象:需要大量连续内存空间的java对象,例如很长的字符串以及数组对象。
3、长期存活的对象将进入老年代
如何判断对象是长期存活的,其实也简单,jvm给对象维护了年龄计数器。对象从eden区没有被回收掉,年龄+1,到了survivor区还是没被干掉,年龄+1,达到年龄的阈值后,放入到老年代。
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