JVM—垃圾回收

  什么是垃圾        

     一个没有被任何引用的对象就是一个垃圾对象,

     垃圾对象需要被清理回收,否则一直占用内存空间,

     其他新对象无法使用垃圾对象空间,

      严重的话会造成内存溢出

   早期的垃圾回收：

      早期例如c/c++是需要程序员手动在程序对不再使用的对象进行删除释放.

      给程序员造成了繁重的工作量,

      万一忘记回收, 会造成内存泄漏.         

  现在的语言基本都是自动垃圾回收,解放了程序员

垃圾回收的区域

     垃圾回收涉及堆,方法区

 重点是堆

频繁回收新生代

较少回收老年代(频率低)

 较少回收方法区

内存溢出与内存泄漏

  内存溢出

     经过垃圾回收后,内存依然不够使用,导致程序崩溃

  内存泄漏

      一个对象在程序中不会被使用,但是垃圾收集器又不能回收.

  一直会占用着内存空间, 久而久之也是造成内存溢出的原因之一

   例如:

            单例模式中单例对象,整个程序中使用一个唯一的对象、数据库连接对象、Socket 、IO等对象,使用完毕后应该close 关闭资源,如果不关闭,回收器无法回收这些对象.

   STW(stop the world)

   当垃圾回收时(标记,回收),会导致其他用户线程暂停.

   必须保证分析时其他程序不再运行,保证分析准确性

垃圾回收算法

标记阶段

   目的：标记出哪些对象是垃圾对象

算法

   引用计数算法(没有被使用)

     在对象中有一个计数属性,只要有引用指向该对象,计数器加1

 计数器值如果为0,则表示此对象是垃圾对象.

 优点：实现简单

 缺点:

   计数器占用空间

   加一 减一需要时间开销

   无法解决循环引用问题

可达性分析算法

      从一些活跃对象开始(GCRoots)搜索,与根对象相关联的对象都是被使用的

  与根对象或者根对象相关的引用链不相关的对象,就称为垃圾对象.

哪些对象可以被称为根对象:

  1.虚拟机栈中(正在运行的方法)被引用的对象

  2.类中静态属性

  3.被用来当做同步锁

  4.java系统中的类

      对象的finalize()方法    

        Object类中         

                   protected void finalize() throws Throwable { }

在对象被回收前,可以在此方法中执行一些需要的逻辑.

当对象被判定为垃圾,在回收之前会调用finalize(),

而且finalize()方法只会被调用一次.

finalize()不需要自己调用,由垃圾回收期调用.

由于finalize()存在

对象可以分为:

   可触及的: 不是垃圾对象

   可复活的: 被标记为垃圾对象,但是finalize()还没有被调用

   不可触及的: 被标记为垃圾对象,finalize()已经被调用过了.

    回收阶段算法

  标记-复制算法

可以有多块内存,每次有一块是空闲的,

将存活的对象移动到未被使用的空间中,清除其他块中所有的垃圾对象

好处: 内存碎片少

适合存活对象小,垃圾对象多的场景(新生代回收)

  标记-清除算法

将存活对象位置不变的,将垃圾对象地址记录在一个空闲列表中,

后面如果创建新的对象,就会将空闲列表中垃圾对象覆盖掉.

不移动对象,适合老年代回收,

回收后,会产生内存碎片 

效率高

  标记-压缩算法

将存活对象重新进行排列,排列到内存一端,将其他区域空间进行清理

进行标记 - 清除 -压缩

移动对象,适合老年代回收

回收后,进来压缩, 不会产生内存碎片 

效率低

   分代收集:

根据不同的区域特点进行各自的回收

年轻代,对象生命周期短,存活对象少,回收频繁,采用复制算法

老年代,对象生命周期长,存活对象多,回收频率低,

可以采用清除和压缩两种算法混合使用.

垃圾回收器:

        垃圾回收算法是理论,垃圾回收器是真正进行回收的实践者,

        不同厂商,不同版本各自实现方式都有不同.

垃圾回收器分类:

从线程数量上分:

  单线程: 适用于一些小的设备,只有一个线程进行垃圾回收

  多线程: 有多个线程进行垃圾回收  

按照工作模式分:

   独占式: 垃圾回收线程执行时,其他用户线程暂停执行

   并发式: 垃圾回收线程可以和用户线程同时执行

按工作的内存区间分:

  年轻代垃圾回收器

 老年代垃圾回收器