Java垃圾回收

垃圾回收

Java内存分配

Java程序运行时内存分配有三种策略,分别是静态分配、栈式分配和堆式分配。三种分配方式使用的内存空间分别为静态储存区、栈区和堆区。

• 静态储存区(方法区)：方法区是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据 。
• 栈区：储存方法中的局部变量，包括基本数据类型和对象的引用。当方法创建时这些数据存入,方法结束时这些数据也随着销毁。效率高，栈的容量有限。
• 堆区：又称动态内存分配，储存对象的实例(new 出来的对象)。当对象没有被引用时会被Java垃圾回收器回收。

public class Cat{ 
private String name = "花花";//1  
public void miao(){ 
String hi = "miao";//2 
Cat mm = new Cat();//3
  }
}

• 1 储存于堆区
• 2 储存于栈区
• 3 引用储存于栈区，对象储存于堆区

回收哪些垃圾

栈区中的内存会随着方法的结束而自动销毁，Java垃圾回收器主要是回收方法区和堆区的内存。

• 方法区：废弃常量和无用的类

• 堆区:

• 有引用的对象

• 软引用：软引用对象在系统将要发生内存溢出前会被回收

• 弱引用：当前垃圾收集器开始工作，无论当前内存是否够用，都会被回收掉。

• 虚引用：一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过虚引用来取得一个对象实例。设置虚引用的唯一目的是在垃圾回收时得到一个系统通知。

• 无引用的对象

对象免死金牌

有一些没有被引用的对象也不是“非死不可”。宣告死亡是要做两个标记，①没有与GG Roots的引用链。②筛选，没有覆盖“finalize（）”方法，或者已经被调用过一次。

让对象保活的方法：

• 在覆盖finalize（）方法，在方法中把this，与引用链上的任何对象关联。

不建议使用：

• 无法保证被调用，产生不可预期的后果。
• 资源回收应该使用 try-finally方法

什么时候回收

• 内存不足时
• 手动调用 'System.gc()'

如何判断是否是垃圾(存活)

引用计数算法

给对象加个引用计数器，引用时+1，引用失效时-1。引用为0的对象不能再被使用。只清理引用数为0的对象即可。
这种方法简单高效，但Java没用采用这种方法。原因是，当对象循环引用时会导致对象无法被回收。

可达性分析算法

Java虚拟机采用这个算法。该算法核心思想是，使用一系列GC Roots向下搜索，搜索过的路径称为引用链，一个对象到GC Roots没用任何引用链时，这个对象就是无用的。
在Java语言中，可作为GC Roots的对象包括下面几种：

1.虚拟机栈（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）引用的对象。
内存泄漏：无用的对象被其它对方意外持有,导致这个对象可达。

垃圾收集算法

标记-清除算法

把需要清理的垃圾打上标记，标记完成后统一回收掉被标记的内存。

优点:不同挪内存

缺点：会出现很多不连续的内存。

标记-整理算法

标记存活的对象，把有用的内存移到一块，删除有用内存块以外的内存。

• 优点：避免内存碎片
• 缺点：有一些老对象，被频繁的挪动

复制算法

把内存分成多个区域，留有一块区域S2放置存活的对象，垃圾回收时把其它区域内存活的对象移动到S2内，最后清除其它区域内存。

• 缺点：浪费一块内存

分代收集算法

根据对象的存活周期的不同将内存划分为几块，一般就分为新生代和老年代，根据各个年代的特点采用不同的收集算法。

新生代使用复制算法，老年代使用标记整理算法。

JVM堆模型/分代

JVM把堆内存根据对象的存活周期分成两个区：新生代和老年代。在新生代中，每次垃圾回收都有大批对象死去，只有少量存活。而老年代中存放的对象存活率高。

新生代分为Eden和Survivor区，而Survivor由FromSpace和ToSpace组成，也有些人把FromSpace和ToSpace叫成Survivor1和Survivor2。

image.png

新生代为啥又为成三个区?

在新生代中98%的对象"朝生暮死"，生存时间很短。Eden和S1存放新创建的对象，在垃圾回收时，会把Eden和S1中还生存的对象复制到S2中，最后清空Eden和S1的空间。

当Survivor空间不够用时，则需要依赖其他内存(老年代)进行分配担保。

HotSpot默认Eden与Survivor的大小比例是8 : 1，也就是说Eden:Survivor From : Survivor To = 8:1:1。所以每次新生代可用内存空间为整个新生代容量的90%,而剩下的10%用来存放回收后存活的对象。

新生代这样配置，垃圾回收效率会很高。

不同分代使用不同的回收算法

• 新生代，复制算法
• 老年代，标记- 整理算法

新生代和老年代的特点？

• 新生代
  新创建的对象都是在新生代分配内存，Eden空间不足时，触发Minor GC，这时会把存活的对象转移进Survivor区。
• 老年代
  老年代用于存放经过多次Minor GC之后依然存活的对象。