二欢顷、深入理解java虛擬機(jī)-垃圾收集器與內(nèi)存分配策略

哪些需要回收-》何時(shí)回收-》如何回收

一、哪些需要回收

1墓怀、引用計(jì)數(shù)算法(未采用)

? ? ? ? 缺點(diǎn):很難解決對(duì)象之間循環(huán)引用的問(wèn)題汽纠;

2、可達(dá)性算法

? ? 當(dāng)一個(gè)對(duì)象到GC Roots沒(méi)有任何引用鏈相連時(shí)傀履,則證明此對(duì)象是不可用的虱朵。

? ??GC Roots對(duì)象包括:

? ? ? ? 1>虛擬機(jī)棧(棧幀中本地變量表)中引用的對(duì)象,比如各個(gè)線程被調(diào)用的方法堆棧中使用到的參數(shù)钓账、局部變量卧秘、臨時(shí)變量等

? ? ? ? 2>方法區(qū)中類(lèi)靜態(tài)屬性引用的對(duì)象,比如java類(lèi)引用類(lèi)型靜態(tài)變量

? ? ? ? 3>方法區(qū)中常量引用的對(duì)象官扣,字符串常量池里的引用

? ? ? ? 4>本地方法棧中JNI引用的對(duì)象

? ? ? ? 5>java虛擬機(jī)內(nèi)部的引用翅敌,比如基本數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象,一些常駐的異常對(duì)象惕蹄,系統(tǒng)類(lèi)加載器

? ? ? ? 6>被同步鎖(synchronize關(guān)鍵字)持有的對(duì)象

? ? ? ? 7>反映java虛擬機(jī)內(nèi)部情況的JMXBean蚯涮、JVNTI中注冊(cè)的回調(diào)、本地代碼緩存等

3卖陵、引用

? ? 強(qiáng)引用:類(lèi)似Object obj = new Object()遭顶;

? ? 軟引用:在系統(tǒng)將要發(fā)生內(nèi)存溢出異常之前,將會(huì)把這些對(duì)象列進(jìn)回收范圍之中進(jìn)行第二次回收泪蔫。SoftReference

? ? 弱引用:被弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象只能生存到下一次垃圾收集發(fā)生之前棒旗。當(dāng)垃圾收集器工作時(shí),無(wú)論當(dāng)前內(nèi)存是否足夠,都會(huì)回收掉只被弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象铣揉。WeakReference

? ? 虛引用:對(duì)象被收集器回收時(shí)收到一個(gè)系統(tǒng)通知饶深。PhantomReference

4、標(biāo)記

? ? 如果對(duì)象在進(jìn)行可達(dá)性分析后發(fā)現(xiàn)沒(méi)有與GC Roots相連接的引用鏈逛拱,那么它將會(huì)被第一次標(biāo)記并且進(jìn)行一次篩選敌厘,篩選的條件是此對(duì)象是否有必要執(zhí)行finalize()方法。當(dāng)對(duì)象沒(méi)有覆蓋finalize()方法朽合,或者finalize()方法已經(jīng)被虛擬機(jī)調(diào)用過(guò)俱两,虛擬機(jī)將這兩種情況都視為沒(méi)有必要執(zhí)行。

? ? 如果這個(gè)對(duì)象被判定有必要執(zhí)行finalize()方法曹步,那么這個(gè)對(duì)象將會(huì)放置在一個(gè)叫做F-Queue的隊(duì)列之中宪彩,稍后由一個(gè)由虛擬機(jī)自動(dòng)建立的低優(yōu)先級(jí)的filalizer線程執(zhí)行它。finalize()方法是對(duì)象逃脫死亡的最后一次機(jī)會(huì)讲婚,稍后GC將對(duì)F-Queue中的對(duì)象進(jìn)行第二次小規(guī)模的標(biāo)記尿孔,如果對(duì)象重新與引用鏈上的任何一個(gè)對(duì)象建立管理,那么在第二次標(biāo)記的時(shí)候它將會(huì)被移除即將回收集合磺樱;否則被回收。

? ? 任何一個(gè)對(duì)象的finalize()方法都只會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用一次婆咸。

5竹捉、回收方法區(qū)

? ? 廢棄常量

? ? 無(wú)用類(lèi):

? ? ? ? 該類(lèi)所有的實(shí)例都已經(jīng)被回收,也就是java堆中不存在該類(lèi)的任何實(shí)例

? ? ? ? 加載該類(lèi)的classloader已被回收

? ? ? ? 該類(lèi)對(duì)應(yīng)的class對(duì)象沒(méi)有在任何地方被引用

二尚骄、什么時(shí)候回收

1块差、對(duì)象判活算法

枚舉根節(jié)點(diǎn)(OopMap)->safepoint->safe region

三、如何回收

1倔丈、標(biāo)記-清除算法

? ? 缺點(diǎn):效率不高憨闰、空間問(wèn)題(產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片)

?2、復(fù)制算法(新生代)

將內(nèi)存按容量劃分為大小相等的兩塊需五,每次只使用其中的一塊鹉动。當(dāng)這一塊的內(nèi)存用完了,就將還存活的對(duì)象復(fù)制到另一塊上面宏邮,然后將已使用過(guò)的內(nèi)存空間一次性清理掉泽示。

缺點(diǎn):內(nèi)存縮小為原來(lái)的一半。

Eden:survivor=8:1? 每次使用eden和一塊survivor

3蜜氨、標(biāo)記整理算法(老年代)

存活的對(duì)象都向一端移動(dòng)械筛,然后直接清理掉端邊界以外的內(nèi)存。

4飒炎、分代收集算法

新生代埋哟、老年代選擇合適的算法

5、垃圾收集器


hotSpot 虛擬機(jī)的垃圾收集器

Serial垃圾收集器


Serial/Serial Old收集器運(yùn)行示意圖

復(fù)制算法郎汪;client模式下的虛擬機(jī)是個(gè)不錯(cuò)的選擇赤赊。

缺點(diǎn):在進(jìn)行垃圾收集時(shí)需要暫停其他所有的線程闯狱,直到他收集結(jié)束。

優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單高效砍鸠。

ParNew收集器


ParNew/Serial Old收集器運(yùn)行示意圖

Serial的多線程版本扩氢。復(fù)制算法;Service模式(后臺(tái)程序時(shí)建議)下的虛擬機(jī)中新生代收集器的首選爷辱。

缺點(diǎn):同serial一樣录豺。cpu多的時(shí)候比較不錯(cuò)。

優(yōu)點(diǎn):只有他能與cms收集器配合工作饭弓。?

Parallel Scavenge收集器


Parallel Scavenge/Paral Old收集器運(yùn)行示意圖(默認(rèn)組合)

復(fù)制算法双饥;Paraller Scavenge收集器的目標(biāo)是達(dá)到一個(gè)可控制的吞吐量(=運(yùn)行用戶(hù)代碼時(shí)間/虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)間);高吞吐量可以高效的利用CPU時(shí)間,盡快完成運(yùn)算任務(wù)弟断。適合在后臺(tái)運(yùn)算而不需要太多交互的場(chǎng)景咏花。

GC停頓時(shí)間縮短是以犧牲吞吐量和新生代空間換來(lái)的:系統(tǒng)把新生代調(diào)小

優(yōu)點(diǎn):吞吐量?jī)?yōu)先

缺點(diǎn):

Serial Old收集器

給client模式下的虛擬機(jī)使用。標(biāo)記-整理

service模式下與Parallel Scavenge收集器配合使用阀趴,或者作為CMS收集器的預(yù)備方案昏翰。

Parallel Old收集器

配合Paraller Scaveng??標(biāo)記-整理

CMS收集器

獲取最短停頓時(shí)間為目標(biāo)。標(biāo)記-清除


CMS收集器運(yùn)行示意圖

只有CMS是標(biāo)記-清除算法刘急;

優(yōu)點(diǎn):并發(fā)收集棚菊、低停頓

缺點(diǎn):1>CMS收集器對(duì)CPU資源敏感;默認(rèn)啟動(dòng)線程數(shù)=(cpu數(shù)量+3)/4;當(dāng)cpu較少是對(duì)用戶(hù)影響很大叔汁。

? ? ? ? ? ? 2>CMS無(wú)法處理浮動(dòng)垃圾统求;(出現(xiàn)在標(biāo)記過(guò)后的垃圾)

? ? ? ? ? ? 3>基于標(biāo)記-清除算法,產(chǎn)生大量碎片据块,提前出發(fā)Full GC

G1收集器


G1收集器

面向服務(wù)端的垃圾收集器码邻;

將java堆劃分成多個(gè)大小相等的獨(dú)立區(qū)域(region),新生代和老年代不再物理隔離另假;建立可預(yù)測(cè)的停頓時(shí)間像屋,是因?yàn)榭梢员苊庠谡麄€(gè)堆中進(jìn)行垃圾回收,G1跟蹤各個(gè)region中的垃圾堆價(jià)值大小边篮,在后臺(tái)維護(hù)一個(gè)優(yōu)先列表开睡,每次根據(jù)允許的時(shí)間,優(yōu)先回收價(jià)值最大的region苟耻;

優(yōu)點(diǎn):并行與并發(fā)篇恒、分代收集、空間整合凶杖、可預(yù)測(cè)的停頓胁艰;

四、內(nèi)存分配與回收策略

1、對(duì)象優(yōu)先在新生代Eden分配腾么。當(dāng)Eden沒(méi)有足夠空間進(jìn)行分配時(shí)奈梳,虛擬機(jī)發(fā)起一次Minor GC;無(wú)法放入survivor,通過(guò)分配擔(dān)保機(jī)制提前轉(zhuǎn)移到老年代解虱。

2攘须、大對(duì)象(需要大量連續(xù)內(nèi)存空間的對(duì)象)直接進(jìn)入老年代

3、長(zhǎng)期存活的對(duì)象進(jìn)入老年代

? ? 如果對(duì)象在eden出生殴泰,并經(jīng)過(guò)一個(gè)minor? gc后仍然存活于宙,并且能被survivor容納的話,將被移動(dòng)到survivor空間中悍汛,并且對(duì)象年齡設(shè)置為1捞魁。對(duì)象在survivor中每熬過(guò)一個(gè)moinor gc年齡加1,當(dāng)他年齡到達(dá)一定程度(默認(rèn)15次)离咐,就會(huì)晉升到老年代谱俭。

? ? 動(dòng)態(tài)對(duì)象年齡判斷:如果在survivor空間中相同年齡所有對(duì)象的大小總和大于survivor空間的一半,年齡大于或等于該年齡的對(duì)象就可以直接進(jìn)入老年代宵蛀;

? ? 空間分配擔(dān)保:在發(fā)生minor GC之前昆著,虛擬機(jī)先檢查老年代最大可用連續(xù)空間是否大于新生代所有對(duì)象的總空間,如果成立术陶,Minor GC可以確保安全凑懂。如果不 成立,虛擬機(jī)查看HandlePromotionFailure設(shè)置值是否允許擔(dān)保失敗瞳别。如果允許征候,檢查老年代最大可用連續(xù)空間是否大于歷次晉升到老年代對(duì)象? ? ? 的平均大小杭攻,如果大于祟敛,嘗試一個(gè)minor GC,如果小于,或者不允許冒險(xiǎn)兆解,這時(shí)進(jìn)行一次full GC.


查看使用的垃圾收集器:java -XX:+PrintCommandLineFlags -version

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