jvm<一> 垃圾回收过程、g1、类加载过程

jvm回收的步骤有2步:

1.查找内存中不再使用的对象
2.释放这些对象占用的内存

查找:
1)引用计数法
引用计数法就是如果一个对象没有被任何引用指向,则可视之为垃圾。这种方法的缺点就是不能检测到环的存在。
2)根搜索算法
根搜索算法的基本思路就是通过一系列名为”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。

释放:
1.标记-复制
它将可用内存容量划分为大小相等的两块,每次只使用其中的一块。当这一块用完之后,就将还存活的对象复制到另外一块上面,然后在把已使用过的内存空间一次理掉。它的优点是实现简单,效率高,不会存在内存碎片。缺点就是需要2倍的内存来管理。
2.标记-清理
标记清除算法分为“标记”和“清除”两个阶段:首先标记出需要回收的对象,标记完成之后统一清除对象。它的优点是效率高,缺点是容易产生内存碎片。
3.标记-整理
标记操作和“标记-清理”算法一致,后续操作不只是直接清理对象,而是在清理无用对象完成后让所有 存活的对象都向一端移动,并更新引用其对象的指针。因为要移动对象,所以它的效率要比“标记-清理”效率低,但是不会产生内存碎片

垃圾回收器

历史阶段:
第一阶段,Serial(串行)收集器
在jdk1.3.1之前,java虚拟机仅仅能使用Serial收集器。 Serial收集器是一个单线程的收集器,但它的“单线程”的意义并不仅仅是说明它只会使用一个CPU或一条收集线程去完成垃圾收集工作,更重要的是在它进行垃圾收集时,必须暂停其他所有的工作线程,直到它收集结束。
PS:开启Serial收集器的方式
-XX:+UseSerialGC
第二阶段,Parallel(并行)收集器
Parallel收集器也称吞吐量收集器,相比Serial收集器,Parallel最主要的优势在于使用多线程去完成垃圾清理工作,这样可以充分利用多核的特性,大幅降低gc时间。
PS:开启Parallel收集器的方式
-XX:+UseParallelGC -XX:+UseParallelOldGC
第三阶段,CMS(并发)收集器
CMS收集器在Minor GC时会暂停所有的应用线程,并以多线程的方式进行垃圾回收。在Full GC时不再暂停应用线程,而是使用若干个后台线程定期的对老年代空间进行扫描,及时回收其中不再使用的对象。
PS:开启CMS收集器的方式
-XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC
第四阶段,G1(并发)收集器
G1收集器(或者垃圾优先收集器)的设计初衷是为了尽量缩短处理超大堆(大于4GB)时产生的停顿。相对于CMS的优势而言是内存碎片的产生率大大降低。
PS:开启G1收集器的方式
-XX:+UseG1GC

https://www.cnblogs.com/ASPNET2008/p/6496481.html
G1的第一篇paper(附录1)发表于2004年,在2012年才在jdk1.7u4中可用。oracle官方计划在jdk9中将G1变成默认的垃圾收集器,以替代CMS。为何oracle要极力推荐G1呢,G1有哪些优点?

配置:
-XX:+UseG1GC -Xmx32g -XX:MaxGCPauseMillis=200
其中-XX:+UseG1GC为开启G1垃圾收集器,-Xmx32g 设计堆内存的最大内存为32G,-XX:MaxGCPauseMillis=200设置GC的最大暂停时间为200ms。如果我们需要调优,在内存大小一定的情况下,我们只需要修改最大暂停时间即可。

特点:
1.G1算法将堆划分为若干个区域(Region),它仍然属于分代收集器

2.G1将新生代,老年代的物理空间划分取消了。
这样我们再也不用单独的空间对每个代进行设置了,不用担心每个代内存是否足够。不过,这些区域的一部分包含新生代,新生代的垃圾收集依然采用暂停所有应用线程的方式,将存活对象拷贝到老年代或者Survivor空间。老年代也分成很多区域,G1收集器通过将对象从一个区域复制到另外一个区域,完成了清理工作。这就意味着,在正常的处理过程中,G1完成了堆的压缩(至少是部分堆的压缩),这样也就不会有cms内存碎片问题的存在了。
PS:在java 8中,持久代也移动到了普通的堆内存空间中,改为元空间。

对象分配策略
说起大对象的分配,我们不得不谈谈对象的分配策略。它分为3个阶段:

  1. TLAB(Thread Local Allocation Buffer)线程本地分配缓冲区
  2. Eden区中分配
  3. Humongous区分配
    TLAB为线程本地分配缓冲区,它的目的为了使对象尽可能快的分配出来。如果对象在一个共享的空间中分配,我们需要采用一些同步机制来管理这些空间内的空闲空间指针。在Eden空间中,每一个线程都有一个固定的分区用于分配对象,即一个TLAB。分配对象时,线程之间不再需要进行任何的同步。
    对TLAB空间中无法分配的对象,JVM会尝试在Eden空间中进行分配。如果Eden空间无法容纳该对象,就只能在老年代中进行分配空间。

G1提供了两种GC模式,Young GC和Mixed GC,两种都是Stop The World(STW)的。下面我们将分别介绍一下这2种模式。

Young GC 阶段:
阶段1:根扫描
静态和本地对象被扫描
阶段2:更新RS
处理dirty card队列更新RS
阶段3:处理RS
检测从年轻代指向年老代的对象
阶段4:对象拷贝
拷贝存活的对象到survivor/old区域
阶段5:处理引用队列
软引用,弱引用,虚引用处理

Mix GC不仅进行正常的新生代垃圾收集,同时也回收部分后台扫描线程标记的老年代分区。
它的GC步骤分2步:

  1. 全局并发标记(global concurrent marking)

2.拷贝存活对象(evacuation)
在进行Mix GC之前,会先进行global concurrent marking(全局并发标记)。 global concurrent marking的执行过程是怎样的呢?
在G1 GC中,它主要是为Mixed GC提供标记服务的,并不是一次GC过程的一个必须环节。global concurrent marking的执行过程分为五个步骤:

1.初始标记(initial mark,STW)
在此阶段,G1 GC 对根进行标记。该阶段与常规的 (STW) 年轻代垃圾回收密切相关。
2.根区域扫描(root region scan)
G1 GC 在初始标记的存活区扫描对老年代的引用,并标记被引用的对象。该阶段与应用程序(非 STW)同时运行,并且只有完成该阶段后,才能开始下一次 STW 年轻代垃圾回收。
3.并发标记(Concurrent Marking)
G1 GC 在整个堆中查找可访问的(存活的)对象。该阶段与应用程序同时运行,可以被 STW 年轻代垃圾回收中断
4.最终标记(Remark,STW)
该阶段是 STW 回收,帮助完成标记周期。G1 GC 清空 SATB 缓冲区,跟踪未被访问的存活对象,并执行引用处理。
5.清除垃圾(Cleanup,STW)
在这个最后阶段,G1 GC 执行统计和 RSet 净化的 STW 操作。在统计期间,G1 GC 会识别完全空闲的区域和可供进行混合垃圾回收的区域。清理阶段在将空白区域重置并返回到空闲列表时为部分并发。

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编译成class文件过程:

1.编译时会类型擦除,但元数据还会保存类型。
擦除后,再进行强转。
如果方法除了参数的范型,其他的一样会报错。
优化方法,添加不同的返回类型。

2.自动装箱拆箱:(所以需要避免装箱,拆箱,遇到“==”情况下会有问题)
如:integer.valueof(1);装箱
integer.valueof(1).intvalue 拆箱

案例:{
    Integer a=1;
    Integer b=2;
    Integer c=3;
    Integer d=3;
    Integer e=321;
    Integer f=321;
    Long g=3L;
    
    System.out.println(c==d);//true
    System.out.println(e==f);//false
    System.out.println(e1>f);//true

    System.out.println(c==(a+b));//true
    System.out.println(c.equals(a+b));//true
    System.out.println(g==(a+b));//true
    System.out.println(g.equals(a+b));//false
    
    }

    原由:equals不处理数据转型的关系
          ==,不遇到算术运算符,不会拆箱

运算符有:
1.算术运算符 + - * / % ++ —
2.关系运算符 == > <
3.位运算符
4.逻辑运算符
5.赋值运算符
6.其他运算符

3.遍历循环for(temp :list)
需要list实现iterator接口。
变长参数,用数组类型实现

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