JVM的垃圾回收器和内存分配策略详解

心已赠人 2022-05-10 07:40 172阅读 0赞

一、判断对象存活的算法

1、引用计数算法

（1）概念：给对象中添加一个引用计数器每当有一个地方引用它时，计数器值加1；当引用失效时，计数器就减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。

（2）java虚拟机里面没有选用引用计数算法来管理内存，其中最主要的原因是它很难解决对象之间相互循环引用的问题。

2、可达性分析算法

（1）概念：通过一系列的成为“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，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连（用图论的话来说，就是从GC Roots到这个对象不可达）时，则证明此对象是不可用的。

二、finalize方法

1、进行垃圾回收前可以调用的方法（有没有必要调用）。

2、可以进行一次自我拯救，在垃圾回收之前关联某一个对象就可以，但是只能一次，因为finalize方法只能被系统自动调用一次。

3、卡大型分析算法中不可达对象，是一个“缓刑”阶段。要真正宣告一个对象死亡，至少要经历两次标记过程。

三、垃圾收集算法

1、标记-清除算法：

（1）概念：算法氛围“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。

（2）不足：一是效率问题，标记和清除两个过程的效率都不高；另一个是空间问题，标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多可能会导致以后在程序运行过程中需要分配较大对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。

2、复制算法

（1）概念：将可用内存按照容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。这样使得每次都是对整个半区进行内存回收，内存分配时也就不用考虑内存碎片等复杂情况，只要移动堆顶指针，按顺序分配内存即可，实现简单，运行高效。

（2）不足：将内存缩小为了原来的一半，未免太高了一点。

3、标记-整理算法

（1）概念：标记出所有需要回收的对象，然后清理掉，让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

（2）应对老年代的特点提出，应对，被使用的内存中所有对象都100%存活的极端情况。

4、分代收集算法

（1）概念：根据对象存活周期的不同将内存划分为几块。一般是把java堆氛围新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。在新生代中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。而老年代中因为对象存活率高，没有额外空间对他进行分配担保，就必须使用标记-清理或者标记整理算法来进行回收。

四、内存分配与回收策略

1、对象优先在Eden分配

大多数情况下，对象在新生代Eden区中分配。当Eden区没有足够空间进行分配时，虚拟机将发起一起Minor GC。

注：

（1）新生代GC（Minor GC）：指发生在新生代的垃圾收集动作，因为java对象大多都具备朝生夕灭的特性，所以Minor GC非常频繁，一般回收速度也比较快。

（2）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（但非绝对的，在Parallel Scavenge收集器的收集策略里就有直接进行Major GC 的策略选择过程）。Major GC的速度一般会比Minor GC慢10倍以上。

2、大对象直接进入老年代

所谓的大对象就是需要大量连续内存空间的Java对象，最典型的大对象就是那种很长的字符串以及数组。

这样做的目的是避免在Eden区及两个Survivor区之间发生大量的内存复制。

3、长期存活的对象将进入老年代

虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄（Age）计数器。

4、动态对象年龄判定

为了能更好地适应不同程序的内存状况，虚拟机并不是永远地要求对象的年龄必须达到了MaxTenuringThreshold才能晋升老年代，如果在Survivor空间中相同年龄所有对象大小的总和大于Survivor空间的一般，年龄大于或等于改年龄的对象就可以直接进入老年代，无需等到MaxTenuringThreshold中要求的年龄.

5、空间分配担保

只要老年代的连续空间大于新生代对象总大小或者历次晋升的平均大小就会进行Minor GC，否则将进行Full GC。