在堆里面存放着Java世界中几乎所有的对象实例,垃圾收集器在对堆进行回收前,第一件事情就是要确定这些对象之中哪些还“存活”着,哪些已经“死去”。
给对象中添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它时,计数器值就加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。
在Java中,是称通过可达性分析(Reachability Analysis)来判定对象是否存活的。
这个算法的基本思路就是通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起始点,从这些节点开始向下搜索,搜索所走过的路径称为引用链(Reference Chain),当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时,则证明此对象是不可用的。
### 2 Reference 引用
在JDK 1.2之后,Java对引用的概念进行了扩充,将引用分为强引用(StrongReference)、软引用(Soft Reference)、弱引用(Weak Reference)、虚引用(PhantomReference)4种,这4种引用强度依次逐渐减弱。
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,在标记完成后统一回收所有被标记的对象。
缺点1:一个是效率问题,标记和清除两个过程的效率都不高;
缺点2:另一个是空间问题,标记清除之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过程中需要分配较大对象时,无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。
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。当这一块的内存用完了,就将还存活着的对象复制到另外一块上面,然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。
缺点:将内存缩小为了原来的一半,未免太高了一点。
标记过程仍然与“标记-清除”算法一样,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
活的对象都向一端移动,然后直接清理掉端边界以外的内存。
Java堆分为新生代和老年代,
在新生代中,每次垃圾收集时都发现有大批对象死去,只有少量存活,选用复制算法,只需要付
出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。
老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保,就必须使用**“标记—清理”或者“标记—整理”**算法来进行回收。
Java创建对象会存储到JVM堆中。对象的内存分配也可以说是JVM堆的内存分配策略。
JVM堆中分为新生代和老年代 JVM堆的大小=新生代+老年代
新生代中,每次垃圾收集时都发现有大批对象死去,只有少量存活,选用复制算法,只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。
老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保,必须使用“标记—清理”或者“标记—整理”算法来进行回收。
新生代分为Eden区域和两个Survivor区域 通常Eden:Survivor from:Survivor to=8:1:1。而新生代的总容量是Eden+一个Survivor(from or to)
通常情况,新建对象都会进入Eden区域当Eden区没有足够空间进行分配时,虚拟机将发起一次Minor GC(复制算法)
而Minor GC 进行一次回收时会将 Eden的存活对象+Survivor from 复制到 Survivor to中。
因为新生代gc比较频繁、对象存活率低,用复制算法在回收时的效率会更高,也不会产生内存碎片。但复制算法的代价就是要将内存折半,为了不浪费过多的内存,就划分了两块相同大小的内存区域survivor from和survivor to。在每次gc后就会把存活对象给复制到另一个survivor上,然后清空Eden和刚使用过的survivor
因为老年代的对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保,必须使用“标记—清理”或者“标记—整理”算法来进行回收。
老年代GC(Major GC/Full GC):指发生在老年代的GC,出现了Major GC,经常会伴随至少一次的Minor GC。Major GC的速度一般会比Minor GC慢10倍以上
所谓的大对象是指,需要大量连续内存空间的Java对象,最典型的大对象就是那种很长的字符串以及数组。
虚拟机提供了一个-XX:PretenureSizeThreshold参数,令大于这个设置值的对象直接在老年代分配。这样做的目的是避免在Eden区及两个Survivor区之间发生大量的内存复制
虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄(Age)计数器。如果对象在Eden出生并经过第一次Minor GC后仍然存活,并且能被Survivor容纳的话,将被移动到Survivor空间中,并且对象年龄设为1。对象在Survivor区中每“熬过”一次Minor GC,年龄就增加1岁,当它的年龄增加到一定程度(默认为15岁),就将会被晋升到老年代中。对象晋升老年代的年龄阈值,可以通过参数-XX:MaxTenuringThreshold设置。
虚拟机并不是永远地要求对象的年龄必须达到了MaxTenuringThreshold才能晋升老年代,如果在Survivor空间中相同年龄所有对象大小的总和大于Survivor空间的一半,年龄大于或等于该年龄的对象就可以直接进入老年代,无须等到MaxTenuringThreshold中要求的年龄。
在发生Minor GC之前,虚拟机会先检查老年代最大可用的连续空间是否大于新生代所有对象总空间,如果这个条件成立,那么Minor GC可以确保是安全的。如果不成立,则虚拟机会查看HandlePromotionFailure设置值是否允许担保失败。如果允许,那么会继续检查老年代最大可用的连续空间是否大于历次晋升到老年代对象的平均大小,如果大于,将尝试着进行一次Minor GC,尽管这次Minor GC是有风险的;如果小于,或者HandlePromotionFailure设置不允许冒险,那这时也要改为进行一次Full GC。
避免Full GC过于频繁
JDK 6 Update24之后的规则变为只要老年代的连续空间大于新生代对象总大小或者历次晋升的平均大小就会进行Minor GC,否则将进行Full GC。