GC垃圾回收

如何判断对象死亡

• 引用计数算法：
  

  给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时计数器就加1，当引用失效时计数器值就减1，任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。
  

  • 优点：引用计数器算法实现简单，判定效率高。
  • 缺点：引用计数器算法很难解决对象之间相互循环引用的问题（两个无用的对象互相持有之间的引用，导致计数器的值都不为0，然后就不能回收）。

• 可达性分析：

  以GC Roots对象为起始点，向下搜索，所走过的路称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连，就判定为被回收的对象。

  可以作为GC Roots的对象包括

  • 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象
    
    • 栈帧是虚拟机执行时方法调用和方法执行时的数据结构，它是虚拟栈数据区的组成元素，每一个方法从调用到方法返回都对应着一个栈帧入栈出栈的过程。栈帧有局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址组成。
  • 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

    

• 即使使用可达性分析算法中的不可达对象，也不是非死不可的，它只是暂时处于缓刑阶段，要真正判断一个对象死亡至少要经历两次标记：
  

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垃圾收集算法

• 标记-清除算法
  
  • 标记-清除算法，首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象
  • 不足：
    
    • 标记和清除这两个过程中效率都不高
    • 在标记清除算法过后，会产生大量不连续的内存碎片，甚至可能导致内存不足提前触发另一次GC。
• 复制算法
  
  • 为了解决标记清除算法的效率低下的问题我们引入了复制算法，它将可用内存按照容量划分大小相等的两块，每次只使用其中一块，当这一块内存用完时就将还存活的对象复制到另一块上面，然后再把已经使用过的内存空间一次清理掉。这样使得每次都只是对半块区域进行内存回收，内存分配时也不需要考虑内存碎片等复杂情况，只要移动堆顶指针按顺序分配内存即可。
  • 优点：实现简单，运行效率高。但是内存占用太大了。
  • 缺陷：复制算法在对象存活率高的时候进行比较多的复制操作，效率就会变得很低，主要还是浪费那50%的内存。
• 标记-整理算法
  
  • 标记-整理和标记清除算法一样，但是后续步骤不是直接对对象进行清理，而是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。

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收集器

• Serial 收集器
  
  • Serial收集器是一个单线程的收集器，它在回收垃圾时必须暂停其他所有的工作线程，直到它收集完成为止，
• ParNew 收集器
  
  • ParNew收集器是Serial收集器的多线程版本，
• Parallel Scavenge 收集器
  
  • Parallel Scavenge是一个新生代收集器，它使用的是复制算法的收集器，而且还是多线程的收集器，他的目标是达到一个可控制的吞吐量，又称吞吐量优先收集器。
• Serial Old 收集器
  
  • SerialOld是Serial收集器的老年代版本，它同样是一个单线程收集器， 使用的是标记-整理算法。
• Parallel Old 收集器
  
  • Parallel Old是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多线程和标记整理算法。
• CMS 收集器
  
  • CMS收集器是一种获取最短回收停顿时间为目标的收集器，他的步骤如下
    
    • 初始标记
    • 并发标记
    • 重新标记
    • 并发清除
  • 优点
    
    • 并发集成、低停顿
  • 缺点
    
    • CMS收集器是对CPU资源非常敏感的
    • CMS收集器无法处理浮动垃圾
    • CMS是基于标记-清除算法实现的，但是这样就会造成大量的空间碎片。
• G1收集器
  
  • 基于标记整理算法实现的，
  • G1收集器的特点
    
    • 并发于并行
    • 分代收集
    • 空间整合
    • 可预测的停顿
  • G1的步骤
    
    • 初始标记
    • 并发标记
    • 最红标记
    • 筛选回收

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内存分配与回收策略

• 对象优先在Eden分配
• 大对象直接进入老年代
• 长期存活的对象直接进入老年代
• 动态对象年龄判断