jvm----GC回收算法概述

    xiaoxiao2022-07-04  139

    java7 JDK 1.8之后将最初的永久代取消了,由元空间取代。 JVM在进行GC时,并非每次都对上面三个内存区域一起回收的,大部分时候回收的都是指新生代。 因此GC按照回收的区域又分了两种类型,一种是普通GC(minor GC),一种是全局GC(major GC or Full GC),   普通GC(minor GC):只针对新生代区域的GC。   全局GC(major GC or Full GC):针对年老代的GC,偶尔伴随对新生代的GC以及对永久代的GC。

    GC回收算法

    引用计数法

    原理: 每一个对象自身都维护一个引用计数器,每当被引用时,计数器加1,如果计数器为0,将会被回收。 劣势: (1)每次引用对象都要计算引用计数器的值,产生性能损耗。 (2)无法解决对象相互引用的问题。

    复制算法(Copying)

    作用范围: 年轻代中使用的是Minor GC,这种GC算法采用的是复制算法(Copying) 原理:         Minor GC会把Eden中的所有活的对象都移到Survivor区域中,如果Survivor区中放不下,那么剩下的活的对象就被移到Old generation中,也即一旦收集后,Eden是就变成空的了。         当对象在 Eden ( 包括一个 Survivor 区域,这里假设是 from 区域 ) 出生后,在经过一次 Minor GC 后,如果对象还存活,并且能够被另外一块 Survivor 区域所容纳( 上面已经假设为 from 区域,这里应为 to 区域,即 to 区域有足够的内存空间来存储 Eden 和 from 区域中存活的对象 ),则使用复制算法将这些仍然还存活的对象复制到另外一块 Survivor 区域 ( 即 to 区域 ) 中,然后清理所使用过的 Eden 以及 Survivor 区域 ( 即 from 区域 ),并且将这些对象的年龄设置为1,以后对象在 Survivor 区每熬过一次 Minor GC,就将对象的年龄 + 1,当对象的年龄达到某个值时 ( 默认是 15 岁,通过-XX:MaxTenuringThreshold 来设定参数),这些对象就会成为老年代。 图例: 劣势:   1、它浪费了一半的内存,这太要命了。   2、如果对象的存活率很高,我们可以极端一点,假设是100%存活,那么我们需要将所有对象都复制一遍,并将所有引用地址重置一遍。复制这一工作所花费的时间,在对象存活率达到一定程度时,将会变的不可忽视。 所以从以上描述不难看出,复制算法要想使用,最起码对象的存活率要非常低才行,而且最重要的是,我们必须要克服50%内存的浪费。

    标记清除(Mark-Sweep)

    作用范围: 老年代一般是由标记清除或者是标记清除与标记整理的混合实现 原理:         当堆中的有效内存空间(available memory)被耗尽的时候,就会停止整个程序(也被称为stop the world),然后进行两项工作,第一项则是标记,第二项则是清除。

    标记:从引用根节点开始标记所有被引用的对象。标记的过程其实就是遍历所有的GC Roots,然后将所有GC Roots可达的对象标记为存活的对象。清除:遍历整个堆,把未标记的对象清除。

            用通俗的话解释一下标记/清除算法,就是当程序运行期间,若可以使用的内存被耗尽的时候,GC线程就会被触发并将程序暂停,随后将依旧存活的对象标记一遍,最终再将堆中所有没被标记的对象全部清除掉,接下来便让程序恢复运行。 图例: 劣势:         1、首先,它的缺点就是效率比较低(递归与全堆对象遍历),而且在进行GC的时候,需要停止应用程序,这会导致用户体验非常差劲         2、其次,主要的缺点则是这种方式清理出来的空闲内存是不连续的,这点不难理解,我们的死亡对象都是随即的出现在内存的各个角落的,现在把它们清除之后,内存的布局自然会乱七八糟。而为了应付这一点,JVM就不得不维持一个内存的空闲列表,这又是一种开销。而且在分配数组对象的时候,寻找连续的内存空间会不太好找。 

    标记清除压缩

    作用范围: 老年代一般是由标记清除或者是标记清除与标记整理的混合实现 原理: 标记清除和标记压缩的结合。 图例:

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