JAVA虚拟机(二):垃圾收集算法

1、如何判断可回收的对象

        Java采用的是可达性分析算法,基本思路是通过一系列的称为“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时,则证明此对象是不可用的。


        在Java语言中,可作为GC Roots的对象有:(1)虚拟机栈中引用的对象。(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(Native方法)引用的对象。


2、垃圾收集算法
2.1、标记-清除算法

        原理:首先标记出所有需要回收的对象,在标记完成后统一回收被标记对象。

        缺点:标记和清除的过程效率不高;容易产生大量不连续的内存碎片。

2.2、复制算法

        原理:将可用内存按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。

        优点:实现简单,运行高效,不会产生内存碎片。    缺点:浪费空间,当对象存活率较高时会进行较多复制操作,效率将会变低。

2.3、改进的复制算法

        HotSpot虚拟机就是采用改进的复制算法来回收新生代。

        原理:HotSpot虚拟机默认将内存划分为一块较大的Eden空间和和两块较小的Survivor空间(Eden:Survivor = 8:1 ),每次使用Eden和其中一块Survivor。当回收时,将Eden和Survivor中还存活着的对象一次性的复制到另外一块Survivor空间上,最后清理掉Eden和刚用过的Survivor空间。这样就只有10%的内存会被“浪费”。当然,如果回收后的存活对象超过10%,那么Survivor空间就不够用,这时就需要依赖其他内存(老年代)进行分配担保。

2.4、标记-整理算法

        原理:标记过程与“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。

2.5、分代收集算法

        原理:把Java堆分为新生代和老年代,根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。在新生代中,每次垃圾收集时都会发现有大批对象死去,只有少量存活,那就选用复制算法。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-清理”获取“标记-整理”算法来进行回收。


注:以上内容学习自《深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践》。


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