Java --- JVM之垃圾回收概述

目录

一、什么是垃圾

二、为什么需要GC

三、早期垃圾回收行为

四、Java垃圾回收机制

一、什么是垃圾

1、垃圾收集，不是Java语言的伴生产物。早在1960年，第一门开始使用内存动态分配和垃圾收集技术的Lisp语言诞生。

2、垃圾收集机制是Java语言的招牌能力，极大地提高了开发效率。如今，垃圾收集几乎成为现代语言的标配，即使经过如此长时间的发展，Java的垃圾收集机制仍然在不断演进中。

3、垃圾：垃圾是指在运行程序中没有任何指针指向的对象，这个对象就是需要被回收的垃圾。

4、如果不及时对内存中的垃圾进行清理，那么，这些垃圾对象所占的内存空间会一直保留到应用程序结束，被保留的空间无法被其他对象使用，甚至可能造成内存泄漏。

二、为什么需要GC

1、对于高级语言来说，一个基本认识如果不进行垃圾回收，内存迟早都会被消耗完，因为不断地分配内存空间而不进行回收，就好像不停地生产生活垃圾而从不打扫一样。

2、除了释放没用地对象，垃圾回收也可以清理内存里地记录碎片。而碎片整理将所占用地堆内存移到堆的一端，以便JVM将整理出的内存分配给新的对象。

3、随着应用程序所应付的业务越来越大，复杂，用户越来越多，没有GC就不能保证应用程序的正常进行。而经常造成STW的GC又跟不上实际需求，所以才会不断地尝试对GC进行优化。

三、早期垃圾回收行为

1、在早期的C/C++时代，垃圾回收基本上是手工进行的。开发人员可以使用new关键字进行内存申请，并使用delete关键字进行内存释放。

2、这种方式可以灵活控制内存释放时间，但是会给开发人员带来频繁申请和释放内存的管理负担。倘若有一处内存区间忘记被回收，那么就会产生内存泄漏，垃圾对象永远无法被清除，随着系统运行时间的不断增长，垃圾对象所消耗内存可能持续上升，直到出现内存溢出并造成应用程序崩溃。

3、现在除Java语言外，如python、c#等都使用了自动垃圾回收思想，也是未来的发展趋势。

四、Java垃圾回收机制

1、自动内存管理，无需开发人员手动参与内存的分配与回收，这样降低内存泄漏和内存溢出的风险。注：没有垃圾回收器，Java也会和cpp一样，各种悬垂指针，野指针，泄漏问题。

2、自动内存管理机制，将程序员从繁重的内存管理中释放出来，可以更专注于业务开发。

3、隐患：

①、对于开发人员，自动内存管理就像一个黑匣子，如果过度依赖于”自动“，那么将会是一场灾难，最严重的就是会弱化Java开发人员在程序出现内存溢出时定位问题和解决问题的能力。

②、了解jvm的自动内存分配和内存回收原理就显得非常重要，只有在真正了解JVM是如何管理内存后，才能够在遇见outofmemoryerror时，快速的根据错误异常日志定位问题和解决问题。

③、当需要排查各种内存溢出、内存泄漏问题时，当垃圾收集成为系统达到更高并发量的瓶颈时，就必须对这些”自动化“的技术实施必要的监控和调节。

4、垃圾回收器可以对年轻代回收，也可以对老年代回收，甚至是全堆和全方法区的回收，Java堆是垃圾收集器的工作重心。

5、次数上：频繁收集新生区，较少收集老年区，基本不动元空间。