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JVM之所以要有垃圾回收,是因为它能够自动管理内存,避免内存泄漏和内存溢出的问题,垃圾回收机制会自动检测和清理不再使用的对象,释放内存空间,使得开发者不需要手动管理内存,降低了开发难度和错误风险,同时,垃圾回收还可以优化内存分配,提高程序性能和响…为什么要有垃圾回收?
JVM之所以要有垃圾回收,是因为它能够自动管理内存,避免内存泄漏和内存溢出的问题,垃圾回收机制会自动检测和清理不再使用的对象,释放内存空间,使得开发者不需要手动管理内存,降低了开发难度和错误风险,同时,垃圾回收还可以优化内存分配,提高程序性能和响应速度,总之,垃圾回收是JVM不可或缺的重要功能之一
垃圾回收主要回收哪个内存区域?
因为对于程序计数器,虚拟机栈和方法区来说,生命周期都与线程有关,随线程而生,随线程而灭 并且这三个区域的内存分配和回收是具有确定性的,当方法结束或者线程结束的时候,内存就会被自动回收,所以,我们需要考虑的就只有堆内存,也叫做GC堆
标记的过程
Java堆中存放着几乎所有的对象实例垃圾回收器在对堆进行垃圾回收前首先要判断这些对象哪些还存活哪些已经死去。判断对象是否已死有如下几种算法
引用计数法
在给一个对象分配内存的时候,会给他增加一个计数器,每当有一个引用指向该对象的时候,计数器就会1,当引用失效的时候,计数器就会-1,任何时候,只要当计数器为0时,该对象就已经不能再使用,也就相当于对象已死 但是主流的JVM并没有采取这种方法,因为这种方法可能会引起循环引用的问题
可达性分析算法
此算法的核心思想为 : 通过一系列称为GC Roots的对象作为起始点从这些节点开始向下搜索搜索走过的路径称之为引用链当一个对象到GC Roots没有任何的引用链相连时(从GC Roots到这个对象不可达)时证明此对象是不可用的 在Java语言中可作为GC Roots的对象包含下面几种:
虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象方法区中类静态属性引用的对象方法区中常量引用的对象本地方法栈中 JNI(Native方法)引用的对象。
回收的过程
标记-清除算法
标记-清除算法是最基础的收集算法,算法分为标记和清除两个阶段:首先标记出所有需要回收的对象,在标记完成后,统一对标记后的对象进行回收,后续算法都是基于该算法进行优化 标记: 清除: 缺点: 效率:标记和清除的效率都不太高 空间:标记清除后会产生大量不连续的内存碎片空间碎片太多可能会导致以后在程序运行中需要分配较大对象时无法找到足够连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集
复制算法
复制算法是为了解决标记-清理的效率问题。它将可用内存按容量划分为大小相等的两块每次只使用其中的一块。当这块内存需要进行垃圾回收时会将此区域还存活着的对象复制到另一块上面然后再把已经使用过的内存区域一次清理掉。这样做的好处是每次都是对整个半区进行内存回收内存分配时也就不需要考虑内存碎片等复杂情况只需要移动堆顶指针按顺序分配即可。此算法实现简单运 行高效
复制收集算法在对象存活率较高时会进行比较多的复制操作效率会变低。因此在老年代一般不能使用复制算法
标记-整理算法
针对老年代的特点提出了一种称之为标记-整理算法。标记过程仍与标记-清除过程一致但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理而是让所有存活对象都向一端移动然后直接清理掉端边界以外的内存
分代算法
分代算法和上面讲的 3 种算法不同分代算法是通过区域划分实现不同区域和不同的垃圾回收策略从而实现更好的垃圾回收。这就好比中国的一国两制方针一样对于不同的情况和地域设置更符合当地的规则从而实现更好的管理这就是分代算法的设计思想 当前 JVM 垃圾收集都采用的是分代收集(Generational Collection)算法这个算法并没有新思想只是根据对象存活周期的不同将内存划分为几块。一般是把Java堆分为新生代和老年代。在新生代中每次垃圾回收都有大批对象死去只有少量存活因此我们采用复制算法而老年代中对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保就必须采用标记-清理或者标记-整理算法。 哪些对象会进入新生代哪些对象会进入老年代 新生代一般创建的对象都会进入新生代 老年代大对象和经历了 N 次一般情况默认是 15 次垃圾回收依然存活下来的对象会从新生代移动到老年代 幸存区的两块区域,每次只用一个,每次检查其中一块区域的对象释放被淘汰,如果未被淘汰,就转入另一块幸存区,直到满足进入老年区的条件
垃圾回收器有哪些典型实现?
Serial收集器(新生代收集器,串行GC)ParNew收集器(新生代收集器,并行GC)Parallel Scavenge收集器(新生代收集器,并行GC)Serial Old收集器(老年代收集器串行GC)Parallel Old收集器(老年代收集器并行GC)CMS收集器老年代收集器并发GCG1收集器(唯一一款全区域的垃圾回收器)
