GC回收機(jī)制方便了開發(fā)者衩椒,但是這種方便也是有代價(jià)的。
代價(jià):
一旦這種自動(dòng)化機(jī)制出錯(cuò)哮兰,我們又不得不去深入理解GC回收機(jī)制毛萌。甚至需要對(duì)這些“自動(dòng)化”的技術(shù)實(shí)施必要的監(jiān)控和調(diào)節(jié)。
Java虛擬機(jī)中使用“可達(dá)性分析”的算法來(lái)決定對(duì)象是否可以回收喝滞。
可達(dá)性分析
對(duì)象之間的應(yīng)用看作是一條引用鏈阁将,從GC Root對(duì)象開始,追尋到對(duì)象引用的一條完整路徑右遭,則該對(duì)象不可回收做盅。但如果該對(duì)象從GC Root開始缤削,沒(méi)有形成完整的引用路徑,則該對(duì)象可以回收吹榴。
而我在這簡(jiǎn)單理解為亭敢,當(dāng)JVM虛擬機(jī)在回收掃描到某個(gè)對(duì)象時(shí),把它作為GC Root對(duì)象图筹,進(jìn)行引用追蹤帅刀。如果追蹤到該對(duì)象還在處于被關(guān)聯(lián)引用的狀態(tài),則就是不可回收的远剩。否則扣溺,則是可回收對(duì)象。
GC Root對(duì)象
在Java中瓜晤,有一下幾種對(duì)象可以作為GC Root:
1.Java虛擬機(jī)棧(局部變量表)中的引用對(duì)象(方法中的局部對(duì)象引用)
2.方法區(qū)中靜態(tài)引用指向的對(duì)象
3.然處于存活狀態(tài)中的線程對(duì)象
4.Native中JNI所引用的對(duì)象
GC回收算法
GC回收算法有多種策略锥余,而面對(duì)不同情況采用不同的算法,從而達(dá)到高效回收活鹰。并且各家廠商哈恰,細(xì)節(jié)也會(huì)不一致。
標(biāo)記清除算法
對(duì)“GC Roots”集合進(jìn)行遍歷志群,保留所有可以被GC Roots直接或間接引用到的對(duì)象着绷,而剩下的都作為回收對(duì)象進(jìn)行回收。
過(guò)程分為兩步:
1.Mark標(biāo)記階段:將直接或間接引用到的對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記锌云,標(biāo)記為存活對(duì)象荠医,其他的標(biāo)記為回收對(duì)象。
2.回收階段:遍歷完后桑涎,將回收對(duì)象清除彬向。
標(biāo)記清除算法優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,不需要將對(duì)象進(jìn)行移動(dòng)攻冷。缺點(diǎn)是需要終端進(jìn)程其他組件的執(zhí)行娃胆,并且可能產(chǎn)生內(nèi)存碎片。
復(fù)制算法
將現(xiàn)有的內(nèi)存分為兩塊等曼,每次只使用其中一塊里烦。
在回收時(shí),將存活對(duì)象復(fù)制到未被使用的那塊內(nèi)存中禁谦,之后清除正在使用的內(nèi)存胁黑,從而完成回收。
過(guò)程分為兩步:
1.Mark標(biāo)記階段:將直接或間接引用到的對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記州泊,標(biāo)記為存活對(duì)象丧蘸,其他的標(biāo)記為回收對(duì)象。
2.復(fù)制階段:將標(biāo)記存活的對(duì)象復(fù)制到未使用的內(nèi)存中遥皂,并設(shè)置當(dāng)前的內(nèi)存為使用內(nèi)存力喷。
3.回收階段:回收另一塊內(nèi)存刽漂。
賦值算法優(yōu)點(diǎn)是按照順序分配內(nèi)存即可,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單冗懦,運(yùn)行高效爽冕,沒(méi)有內(nèi)存碎片仇祭。缺點(diǎn)是可用的內(nèi)存大小縮小到原來(lái)一般披蕉,對(duì)象存活率高時(shí)會(huì)頻繁進(jìn)行復(fù)制操作。
標(biāo)記-壓縮算法
先從根節(jié)點(diǎn)開始對(duì)所有可達(dá)對(duì)象進(jìn)行一次標(biāo)記乌奇,之后將所有存活對(duì)象壓縮到內(nèi)存的一端没讲,最后清理一端邊界外所有的空間。
過(guò)程分為兩步:
1.Mark標(biāo)記階段:將直接或間接引用到的對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記礁苗,標(biāo)記為存活對(duì)象爬凑,其他的標(biāo)記為回收對(duì)象。
2.壓縮階段:將剩余存活對(duì)象按順序壓縮到內(nèi)存某一端
3.回收階段:回收邊界外內(nèi)存试伙。
標(biāo)記-壓縮算法優(yōu)點(diǎn)是既避免了碎片又不需要分離成兩塊內(nèi)存控件嘁信,缺點(diǎn)是壓縮操作需要進(jìn)行布局對(duì)象移動(dòng),會(huì)降低一定效率疏叨。
JVM分代回收策略
Java虛擬機(jī)會(huì)根據(jù)對(duì)象存活的周期不同潘靖,把堆內(nèi)存分為新生代、老年代蚤蔓。
對(duì)于新創(chuàng)建的對(duì)象在新生代中進(jìn)行分配內(nèi)存卦溢,此區(qū)域?qū)ο笊芷谝话惚容^短。如果經(jīng)過(guò)多次回收仍然存活下來(lái)秀又,則轉(zhuǎn)移到老年代中单寂。
新生代
新生成的對(duì)象優(yōu)先存放到新生代中,存活率很低吐辙。
新生代中宣决,常規(guī)應(yīng)用進(jìn)行一次收集一般可回收70%~95%的空間,回收率很高昏苏。所以一般采用復(fù)制算法尊沸。
新生代又可細(xì)分為3部分:Eden、Survivor0捷雕、Survivor1椒丧。
新生代存放順序?yàn)椋篍den > Survivor0 > Survivor1。
老年代
當(dāng)一個(gè)新生代存活時(shí)間夠長(zhǎng)而沒(méi)有被清理掉救巷,則會(huì)被復(fù)制到老年代壶熏。
老年代內(nèi)存大小一般比新生代大,可以存放更多對(duì)象浦译。
如果對(duì)象比較大棒假,并且新生代剩余控件不夠溯职,則這個(gè)大對(duì)象會(huì)直接分配到老年代上。
因?yàn)閷?duì)象生命周期比較長(zhǎng)帽哑,不需要過(guò)多的復(fù)制操作谜酒,所以一般采用標(biāo)記壓縮回收算法。
引用
對(duì)象是否存活妻枕,是通過(guò)引用關(guān)系來(lái)進(jìn)行判斷僻族。而引用關(guān)系又可以根據(jù)引用強(qiáng)度進(jìn)行分類。
JVM根據(jù)引用強(qiáng)度的由強(qiáng)到弱屡谐,它們分別是:強(qiáng)引用述么、軟引用、弱引用愕掏、虛引用