java虚拟机垃圾回收

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2OTA0Njk0OA==&mid=2247484877&idx=1&sn=f54d41b68f0cd6cc7c0348a2fddbda9f&chksm=cea24a06f9d5c3102bfef946ba6c7cc5df9a503ccb14b9b141c54e179617e4923c260c0b0a01&token=1082669959&lang=zh_CN&scene=21#wechat_redirect

几个问题

内存是如何分配和回收的？

哪些对象需要回收？

什么时候回收？

如何回收？

1.内存回收

堆内存常见分配策略：

1. 对象优先在eden区分配

2. 大对象直接进入老年代

3. 长期存活的对象将进入老年代

1.1对象优先在Eden区分配

目前主流的垃圾收集器都会采用分代回收算法，因此需要将堆内存分为新生代和老年代，这样我们就可以根据各个年代的特点选择合适的垃圾收集算法。

大多数情况下，对象在新生代Eden区分配。当Eden区没有足够空间进行分配时，虚拟机将发起一次Minor GC.

• 新生代GC（Minor GC）：指发生新生代的垃圾收集动作，MinorGC 非常频繁，回收速度也比较快。

• 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（并非绝对），Major GC的速度一般会比Minor GC的慢10倍以上。

1.2大对象直接进入老年代

大对象就是需要大量连续内存空间的对象（比如：字符串、数组）

为什么呢？

为了避免为大对象分配内存时由于分配担保机制带来的复制而降低效率。

-XX:PretenureSizeThreshold=312112

1.3长期存活的对象将进入老年代

既然虚拟机采用了分代收集的思想来管理内存，那么内存回收时就必须能识别哪些对象应放在新生代，哪些对象应放在老年代。为了做到这一点，虚拟机给每个对象一个对象年龄（Age）计数器。

如果对象在Eden出生并经过第一次Minor GC后仍然能够存活，并且能被Survivor容纳的话，将被移动到Survivor空间中，并将对象年龄设为1.对象在Survivor中没熬过一次MinorGC，年龄就增加1岁，当它的年龄增加到一定程度（默认为15），就会被晋升到老年代中。

-XX:MaxTenuringThreshold=15

1.4动态对象年龄判定

为了更好的适应不同程序的内存情况，虚拟机不是永远要求对象年龄必须达到了某个值才能进入老年代，如果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，无需达到要求的年龄。

对象已经死亡？

堆中几乎放着所有的对象实例，对堆垃圾回收前的第一步就是要判断哪些对象已经死亡（即不能再被任何途径使用的对象）。

2.1引用计数法

略...

2.2可达性分析算法

这个算法的基本思想就是通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起点，从这些节点开始向下搜索，节点所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用连相连的话，则证明此对象是不可用的。

GC Roots：

1. 虚拟机（栈帧中的本地变量表）中引用的对象

2. 方法区中类静态属性引用的对象

3. 方法区中常量引用的对象

4. 本地方法栈中JNI（即一般说的native方法）中引用的对象

2.3再谈引用

无论是通过引用计数法判断对象引用数量，还是通过可达性分析法判断对象的引用链是否可达，判定对象的存活都与“引用“有关。

JDK1.2之前，Java中引用的定义很传统：如果reference类型的数据存储的数值代表的是另一块内存的起始地址，就称这块内存代表一个引用。

JDK1.2以后，Java对引用的概念进行了扩充，将引用分为强引用、软引用、弱引用、虚引用四种（引用强度逐渐减弱）

a)强引用

以前我们使用的大部分引用实际上都是强引用，这是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那就类似于必不可少的生活用品，垃圾回收期绝不会回收它。当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemeoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。

b)软引用

如果一个对象只具有软引用，那就类似于可有可无的生活用品。如果内存足够，垃圾回收就不会回收它，如果内存空间不足了，它就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收期没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。

软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用锁引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。

c)弱引用

如果一个对象只具有弱引用，那就类似于可有可无的生活用品。弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收期线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程，因此不一定很快发现那些只具有弱引用的对象。

d)虚引用

顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个独享仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收。

虚引用主要用来追踪对象被垃圾回收的活动

特别注意，在程序设计中一般很少使用弱引用和虚引用，使用软引用的情况较多，这是因为软引用可以加速JVM对垃圾内存的回收速度，可以维护系统的运行安全，防止内存溢出等问题的产生。

2.4不可达的对象并非“非死不可”

即使在可达性分析法中不可达的对象，也并非是“非死不可”的，这时候它们暂时处于“缓刑阶段”，要真正宣告一个对象死亡，至少要经理两次标记过程；可达性分析法中不可达的对象被第一次标记并且进行一次筛选，筛选的条件是对此对象是否有必要执行finalize方法。(当对象没有覆盖finalize方法，或finalize方法已经被虚拟机调用过时，虚拟机将这两种情况视为没有必要执行。)

被判定为需要执行的对象将会被放在一个队列中进行第二次标记，除非这个对象与引用链上的任何一个对象建立关联，否则就会被真的回收。

2.5如何判断一个常量是废弃常量

运行时常量池主要回收的是废弃的常量。那么，我们如何判断一个常量是废弃常量呢？

加入在常量池中存在字符串“abc”，如果当前没有任何String对象引用该字符串常量的话，就说明常量“abc”就是废弃常量，如果这时发生内存回收的话而且有必要的话，“abc”就会被系统清理出常量池。

2.6如何判断一个类是无用的类

方法区主要回收的是无用的类，那么如何判断一个类是无用的类呢？

判定一个常量是否是“废弃常量”比较简单，而要判定一个类是否是“无用的类”的条件则相对苛刻许多。类需要同时满足下面3个条件才能算是“无用的类”：

• 该类所有的实例都已经被回收，也就是Java堆中不存在该类的任何实例

• 加载该类的ClassLoader已经被回收

• 该类对应的java.lang.CLass对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。