JVM 之垃圾回收

￡神魔★判官ぃ 2023-05-28 12:41 10阅读 0赞

**目录**

垃圾回收器

如何判断对象是垃圾

引用计数法

可达性分析法

如何回收(回收策略)

标记-清除算法

复制算法(解决上面空间问题)

标记-整理算法

分代收集算法

回收垃圾器介绍

--------------------

# 垃圾回收器 #

## 如何判断对象是垃圾 ##

*  ### 引用计数法 ###

在对象中添加一个引用计数器，被引用加1，引用失效减1  
        缺点：堆中内部引用不能回收。

Object o1 = new Object();
            Object o2 = new Object();
            o1.instance() = o2;
            o2.instance() = o1;
            o1 = null;
            o2 = null;
            System.gc();

*  ### 可达性分析法 ###

以引用为GC root,判断是否可以找到对象，找不到作为垃圾回收。即**当一个对象不在gc root引用链中，作为垃圾回收**。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTM5MTkxNTM_size_16_color_FFFFFF_t_70][]  
          
        **作为GC root的对象**  
            虚拟机栈(局部变量表)  
            方法区的类属性所引用的对象  
            方法区中常量所引用的对象  
            本地方法栈中引用的对象

**那么是不是这些对象就非死不可，也不一定，此时只能宣判它们存在于一种“缓刑”的阶段，要真正的宣告一个对象死亡。至少要经历两次标记：**

第一次：对象可达性分析之后，发现没有与GCRoots相连接，此时会被第一次标记并筛选。

第二次：对象没有覆盖finalize（）方法，或者finalize（）方法已经被虚拟机调用过，此时会被认定为没必要执行。

**在finalize里可以将该对象重新赋予给某个引用，从而使对象不会被回收。**

## 如何回收(回收策略) ##

### 标记-清除算法 ###

在分析对象之后，将垃圾标记，等待专门程序清除

**缺点：**

一个是效率问题，标记和清除过程的效率都不高

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当程序在以后的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

### 复制算法(解决上面空间问题) ###

开辟一个区域，将可用对象复制过去。清除其他的数据，之后分配内存在新区域分配，内存连续。

主要发生在堆中的新生代。

堆：  
                新生代  
                    Eden(新创建的对象放进去)  
                    Survivor 存活区  
                    Tenured Gen(GC少关注)

一块Eden和两块Survivor

Eden:Survivor = 8:1:1

**缺点：**

将内存缩小为原来的一半，持续复制长生存期的对象则导致效率降低。

### 标记-整理算法 ###

标记过程仍然与“标记-清除”算法一样，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是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。

### 分代收集算法 ###

**标记整理算法+复制算法**  
        根据内存的分代，自己选择算法。  
               新生代--复制算法  
               老年代--标记整理算法

**总结：**

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，因此一般选用**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、没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用“**标记-清除”或“标记-整理**”算法来进行回收。

## 回收垃圾器介绍 ##

**Serial(客户端)**  
            最基本的，发展最悠久的，单线程

**Parnew**  
            多线程,在客户端运行不如Serial收集器

**Parallel(服务端)**  
            采用复制算法(新生代收集器，多线程)  
            达到可控制的吞吐量(代码时间/(代码时间 + 垃圾回收时间))  
            -XX:MaxGCPauseMillis 垃圾回收器停顿最大时间  
            -XX:GCTimeRatio 吞吐量大小(0,100)

停顿时间越短，用户体验度越好

**CMS(标记-清除算法，老年代)，可以和parnew协同工作，不能和parallel协同工作**  
            工作过程：  
                初始标记  
                    引用计数法  
                    可达性分析法  
                并发标记  
                重新标记  
                    修正并发标记  
                并发清理  
                  
            优点：  
                并发收集，低停顿  
                  
            缺点：  
                占用大量CPU资源  
                无法处理浮动(处理过了等待第二次处理中间产生的垃圾)垃圾  
                出现Concurrent mode failure(内存区域指定不合理导致)  
                产生空间碎片

具体详情：[https://www.jianshu.com/p/2a1b2f17d3e4][https_www.jianshu.com_p_2a1b2f17d3e4]

**G1收集器(标记-整理算法)**  
            优势：  
                并行与并发  
                分代收集  
                空间整合  
                可预测的停顿  
  
            过程：  
                初始标记  
                并发标记  
                最终标记  
                筛选回收

关于收集器，可以查看如下链接：[https://blog.csdn.net/qq\_33589510/article/details/105080234?fps=1&locationNum=2][https_blog.csdn.net_qq_33589510_article_details_105080234_fps_1_locationNum_2]

## JDK版本与默认的GC ##

Java 7 - Parallel GC

Java 8 - ParallelGC

Java 9 - G1 GC

Java 10- G1 GC

Java 11- ZGC （参见：[ZGC][]）

注:2017年不再维护CMS，参见[Deprecate the Concurrent Mark Sweep][]  ,并且CMS在最新的jdk14 build\#23版本中已经[不能使用][Link 1]，看来官方在极力推进G1,ZGC等收集器的使用

本文摘取部分网址内容：  
[http://www.mamicode.com/info-detail-2887578.html][http_www.mamicode.com_info-detail-2887578.html]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTM5MTkxNTM_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230528/57ae64d9cc64416aaec1d39f2a9e5bae.png
[https_www.jianshu.com_p_2a1b2f17d3e4]: https://www.jianshu.com/p/2a1b2f17d3e4
[https_blog.csdn.net_qq_33589510_article_details_105080234_fps_1_locationNum_2]: https://blog.csdn.net/qq_33589510/article/details/105080234?fps=1&locationNum=2
[ZGC]: https://wiki.openjdk.java.net/display/zgc
[Deprecate the Concurrent Mark Sweep]: https://openjdk.java.net/jeps/291
[Link 1]: https://dzone.com/articles/jdk-14-cms-gc-is-obe
[http_www.mamicode.com_info-detail-2887578.html]: http://www.mamicode.com/info-detail-2887578.html