引用
- 狹義引用
- 地址
- 擴充引用
- 強引用 Strong Reference
- Object obj = new Object()
- 軟引用 Soft Reference
- SoftReference稽犁，將要發(fā)生內(nèi)存溢出才會回收
- 弱引用 Weak Reference
- WeakReference附较，不影響回收嘹叫，可做回收通知
- 虛引用 Phantom Reference
- PhantomReference醇份，不影響回收，可做回收通知
- 強引用 Strong Reference
對象判活
- 引用計數(shù)法
- 無法解決循環(huán)引用
- 可達性分析
- GC Roots
- 虛擬機棧中引用
- 類靜態(tài)屬性引用
- 方法區(qū)常量引用
- 本地方法棧中JNI引用
- 對象狀態(tài)
- GC Roots可達
- GC Roots不可達但需執(zhí)行finalize
- 不可達也不需執(zhí)行finalize
- 執(zhí)行finalize
- 進入F-Queue姥敛，由虛擬機建立的低優(yōu)先級Finalizer線來執(zhí)行励七，此執(zhí)行表示觸發(fā)崇裁，但不保證執(zhí)行結(jié)束
- 若finalize方法卡死，會被咔嚓掉
- finalize方法中可進行一次自救蜻底，但只能救一次
- finalize方法據(jù)說是在初期對應(yīng)C/C++的析構(gòu)函數(shù)而做的一次折中骄崩，實際并不提倡使用，而用try-finally更好
- 枚舉根節(jié)點
- 必須Stop The World薄辅，所以對效率很敏感要拂，全局掃描是不現(xiàn)實的
- 得益于準確式GC，虛擬機知道某個地址存的是什么類型數(shù)據(jù)站楚，以此建立OopMap（Ordinary Object Pointer）
- 虛擬機沒有為每條指令都建立OopMap脱惰，因為成本太高
- 所以有了Safe Point的概念，“可長時間執(zhí)行”的地方窿春，會建立OopMap拉一，即安全點
- 可長時間執(zhí)行一般指指令序列復(fù)用采盒，即方法調(diào)用，循環(huán)跳轉(zhuǎn)蔚润，異常跳轉(zhuǎn)
- 有安全點后磅氨，需要考慮怎么讓線程都停在安全點
- 搶先式中斷（Preemptive Suspension）
- 發(fā)生GC時虛擬機停止所有線程，恢復(fù)沒有跑到安全點的線程嫡纠，等其安全烦租，幾乎不用
- 主動式中斷（Voluntary Suspension）
- 生成一個test輪詢指令，在安全點處執(zhí)行除盏，看是否有中斷標識存在叉橱，若存在就停下自己
- 具體方案是虛擬機將一個內(nèi)存頁設(shè)為不可讀，test讀取到這里時會產(chǎn)生自陷異常信號者蠕，并在異常處理器中進行線程中斷
- 安全點的問題
- 線程處于sleep或者block時赏迟，等線程跑到安全點不現(xiàn)實
- 安全區(qū)域（Safe Region）
- 線程進入安全區(qū)域時，就在自己身上打個安全區(qū)域的標簽蠢棱，GC枚舉根節(jié)點時锌杀，就不用管了
- 當(dāng)線程將要離開安全區(qū)域時，需要檢查系統(tǒng)是否已經(jīng)完成根節(jié)點枚舉或者GC
- 如果沒有泻仙，就等待直到收到可以離開的信號為止
- GC Roots
方法區(qū)回收
- 虛擬機規(guī)范并未要求方法區(qū)回收
- 回收對象
- 廢棄常量
- 不被引用糕再，會被清出常量池
- 無用類
- 該類所有實例已回收
- 類加載器已被回收
- Class對象沒有在任何地方被引用
- 僅僅是可回收，不一定就回收玉转，HotSpot提供了參數(shù)可控制
- 廢棄常量
收集算法
- 復(fù)制（對新生代分區(qū)后突想，涉及到分配擔(dān)保Handle Promotion，需要老年代做擔(dān)保）
- 標記-清除（弊端是空間碎片）
- 標記-整理
- 實際
- 分代收集
收集器
- 搭配關(guān)系
- 年輕代 - 年老代
- Serial（Serial Old究抓，CMS）
- ParNew（Serial Old猾担，CMS）
- Parallel Scavenge（Serial Old（實際應(yīng)該是PS MarkSweep，只是它和Serial Old的實現(xiàn)太接近了刺下，以至于很多資料中直接以Serial Old來代替）绑嘹，Parallel Old）
- 年老代 - 年輕代
- CMS（Serial，ParNew）
- Serial Old（Serial橘茉，ParNew工腋，Parallel Scavenge）
- Parallel Old（Parallel Scavenge）
- G1
- 年輕代 - 年老代
- 說明
- Parallel Scavenge和G1采用全新代碼框架，其余則共用架構(gòu)
- 并行：GC多線程畅卓，用戶線程需停止
- 并發(fā)：用戶線程與GC線程同時執(zhí)行擅腰，但可能是交替占用cpu，只是用戶線程不需要暫停
- 新生代
- Serial（復(fù)制算法）
- 用戶多線程-》GC單線程-》用戶多線程
- 單Cpu下無敵翁潘，甚至2 Cpu下還能虐ParNew
- ParNew（復(fù)制算法）
- 用戶多線程-》GC多線程-》用戶多線程
- 除多線程外趁冈，與Serial基本一致，存在的一個主要原因是只有它能和CMS一起用拜马，而Parallel Scavenge不行
- Parallel Scavenge（復(fù)制）
- 和ParNew有相似之處渗勘，不過更關(guān)注于可控的吞吐量
- MaxGCPauseMillis GC最大停頓時間
- GCTimeRatio 吞吐量
- UseAdapativeSizePolicy 自適應(yīng)調(diào)節(jié)新生代大小矾飞，Eden比例，晉升老年代對象年等
- Serial（復(fù)制算法）
- 老年代
- Serial Old（標記-整理）
- 用戶多線程-》GC單線程-》用戶多線程
- 可作為CMS發(fā)生Concurrent Mode Failure時的備用方案
- Parallel Old（標記-整理）
- 用戶多線程-》GC多線程-》用戶多線程
- 在這個出來前呀邢，由于Parallel Scavenge只能和Serial Old一起使用洒沦，所以實際在吞吐量控制中，效果可能并不如ParNew + CMS
- CMS（Concurrent Mark Sweep价淌，標記-清除）
- 用戶多線程-》初始標記單線程-》用戶多線程（并發(fā)標記）-》重新標記多線程-》用戶多線程（并發(fā)清理）-》用戶多線程（重置線程）
- 主打短停頓
- 初始標記（Initial Mark）
- 標記GC Roots能直接關(guān)聯(lián)的對象申眼；單線程
- 并發(fā)標記（Concurrent Mark）
- GC Roots Tracing
- 重新標記（Remark）
- 修正并發(fā)標記期間的改變，比初始標記稍長蝉衣，遠短于并發(fā)標記括尸；多線程
- 并發(fā)清除（Concurrent Sweep）
- 初始標記 + 重新標記
- Stop The World
- CMS缺點
- 并發(fā)GC會消耗cpu，對用戶線程造成影響
- 為此病毡，曾經(jīng)出現(xiàn)過Incremental Concurrent Mark Sweep濒翻，思想是讓GC和用戶線程交替運行，減少對cpu的占用
- 效果并不理想啦膜，已經(jīng)被deprecate
- 無法處理浮動垃圾
- 浮動垃圾是指在并發(fā)清除階段產(chǎn)生的垃圾有送，本次GC無法清除
- Concurrent Mode Failure
- 由于并發(fā)清除階段需要運行用戶線程，所以需要預(yù)留空間
- 預(yù)留空間太大容易導(dǎo)致GC頻繁
- 通過-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction調(diào)高的話僧家，又可能導(dǎo)致Concurrent Mode Failure
- 發(fā)生Failure時雀摘，會啟用Serial Old重新進行老年代收集
- 空間碎片
- 提供-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 默認開啟
- -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction 默認值0
- 并發(fā)GC會消耗cpu，對用戶線程造成影響
- Serial Old（標記-整理）
- G1
- 1.7中出現(xiàn)，可處理整個堆
- 標記-整理
- 用戶多線程-》初始標記單線程-》用戶多線程（并發(fā)標記）-》最終標記多線程-》篩選回收多線程-》用戶多線程
- 優(yōu)勢
- 可預(yù)測的停頓八拱，用戶可以控制M毫秒內(nèi)阵赠，GC所用時間不能超過N毫秒
- 基于Region，即將整個Java堆劃分為若干等大小的Region肌稻，新生代和老年代不再物理隔離清蚀，而都是一部分Region的集合
- G1跟蹤各個Region垃圾堆積的價值大小（回收所獲得空間大小和回收時間的經(jīng)驗值）爹谭，在后臺維護一個優(yōu)先列表枷邪，每次根據(jù)允許的時間，收集價值最大的Region旦棉，這也是Garbage-First的名稱由來
- 基于Region有個突出的問題（這個問題在新生代/老年代中也存在齿风，只是沒有這么突出），因為對象引用關(guān)系可能是跨Region的绑洛，如果沒有對應(yīng)措施的話，會導(dǎo)致全堆掃描童本，這是不能容忍的
- 虛擬機采用的方案是Remembered Set
- 每個Region都有一個對應(yīng)的Remembered Set
- 虛擬機發(fā)現(xiàn)應(yīng)用程序在對Reference的數(shù)據(jù)進行寫操作時真屯，會產(chǎn)生一個Write Barrier暫時中斷寫操作
- 檢查Reference所引用的對象是否在不同的Region
- 若是，則通過Card Table在被引用對象所屬Region的Remembered Set中記錄該信息
- 枚舉根節(jié)點時穷娱，掃描Remembered Set以確保掃描不遺漏
- 步驟（暫不考慮維護Remembered Set的工作）
- 初始標記（Initial Marking）
- 并發(fā)標記（Concurrent Marking）
- 將對象變化記錄在Remembered Set Logs
- 最終標記（Final Marking）
- 將Remembered Set Logs合并到Remembered Set中
- 篩選回收（Live Data Counting and Evacuation）
- 先對Region的回收價值進行排序绑蔫，然后根據(jù)用戶的期望時間制定回收計劃运沦，這部分其實可以做到并發(fā)，只是不并發(fā)的效率更高配深，所以實際實現(xiàn)時并不是并發(fā)
G1和CMS對比
- 性能對比
- 軟實時目標（M時間中最大允許GC為N）
- G1的失敗概率小于CMS携添，并且失敗情況下，G1的超時也小于CMS篓叶；此對比下烈掠，G1完勝
- 吞吐量對比
- CMS占優(yōu)勢
- 軟實時目標（M時間中最大允許GC為N）
- 共同點：
- 都立足于低停頓（各種并發(fā)就看出來了）
- 選擇
- 在1.7時，建議的還是CMS
- 不過呢缸托，G1在低停頓已經(jīng)有優(yōu)勢左敌，只是吞吐量還不太好
內(nèi)存分配策略
-
TLAB：Thread Local Allocation Buffer
- 在線程中劃出緩沖區(qū)，用于對象新建
- 為什么要這個東西呢俐镐，減少分配競爭
對象優(yōu)先在Eden中分配
大對象直接進入老年代矫限，虛擬機提供參數(shù)-XX:PretenureSizeThreshold來控制，大于這個size的對象直接進入老年代佩抹，不過這參數(shù)只對Serial和ParNew有效
長期存活對象進入老年代叼风，為每個對象賦予一個年齡值，達到一定年齡后進入老年代棍苹，可通過參數(shù)-XX:MaxTenuringThreshold來設(shè)置
動態(tài)對象年齡判定咬扇，Survivor中相同年齡所有對象大小的總和大于Survivor空間的一半，年齡大于或等于該年齡的對象就可以直接進入老年代廊勃，而無需等到-XX:MaxTenuringThreshold
空間分配擔(dān)保：在發(fā)生Minor GC之前懈贺，虛擬機會先檢查老年代中連續(xù)空間是否大于新生代所有對象空間總和，如果條件成立坡垫，那么可以確保是安全的梭灿；如果不成立，則會查看HandlePromotionFailures設(shè)置值是否允許擔(dān)保失敱啤堡妒；如果允許，那么繼續(xù)檢查老年代可用連續(xù)空間是否大于歷次晉升老年代的平均容量大小溉卓，如果大于皮迟，則嘗試Minor GC；否則桑寨，或者HandlePromotionFailures設(shè)置不允許冒險伏尼，則進行Full GC
不過在JDK6 Update24之后，HandlePromotionFailures已經(jīng)被拋棄了尉尾，新規(guī)則變?yōu)槔夏甏B續(xù)空間大于新生代對象總大小爆阶，或者大于歷次晉升平均大小，就進行Minor GC；否則辨图，進行Full GC
擔(dān)保失敗時班套，會重新觸發(fā)Full GC；雖然這比直接Full GC代價要大故河，但是從總體減少Full GC頻率上吱韭，還是很有效的
