【java】垃圾回收机制

引用计数算法

  • 原理:给对象添加一个引用计数器,当有一个地方引用它时,计数器值+1,当引用失效时,计数器值-1,当计数器值为0时,对象不再被使用。
  • 弊端:难以解决对象之间的相互循环引用的问题。

     

可达性分析算法

  • 原理:通过一系列称为”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,也就是不可达时,此对象为可回收对象。
  • GC Root对象包括:虚拟机栈中引用的对象,方法区中类静态属性引用的对象,方法区中常量引用的对象,本地方法栈中JNI引用的对象。

可达性分析算法中finalize()

  • finalize()是Object中的方法,当JVM判断不可达时(没有引用链)时,判断finalize()是否被重写过,如果没有,就判断为不执行,如果被重写过,这个对象会被放置在F-Queue队列中,并在稍后由JVM自动建立的Finalizer线程去执行这个对象的这个方法。
  • Finalizer线程只是去触发这个方法,并不会承诺等待他运行结束,因为,这有可能使得F-Quene中的其他对象永远处于等待状态,导致GC崩溃。
  • 如果finalize()成新建立引用链,这个对象被移出即将被回收的集合。
  • 任何一个对象的finalize()方法只会被调用一次,如果第二次再次GC,将不考虑finalize()的影响。

两种算法都提到了“引用”,可以分为4类

引用:

  1. 强引用:指在程序代码中普遍存在的,类似Object obj = new Object(),只要强引用在,GC不会回收掉被引用的对象。
  2. 软引用:有用但并非必须的对象。在系统要发生内存溢出异常之前,先把这些对象二次回收,如果还没有足够内存,则抛  出内存溢出异常。
  3. 弱引用:比软引用更弱的非必需对象,此类对象只能生存道下一次GC之前,GC时无论内存是否够用,都会回收此类对象。
  4. 虚引用:最弱,为一个对象设置虚引用唯一目的时能在这个对象被GC时收到一个系统通知。

分代垃圾回收机制

        不同的对象的生命周期是不一样的。因此,不同生命周期的对象可以采取不同的回收算法,以便提高回收效率。我们将对象分为三种状态:年轻代、年老代、持久代。JVM将堆内存划分为 Eden、Survivor 和 Tenured/Old 空间。

  1. 年轻代

  所有新生成的对象首先都是放在Eden区。 年轻代的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象,对应的是Minor GC,每次 Minor GC 会清理年轻代的内存,算法采用效率较高的复制算法,频繁的操作,但是会浪费内存空间。当“年轻代”区域存放满对象后,就将对象存放到年老代区域。

  2. 年老代

  在年轻代中经历了N(默认15)次垃圾回收后仍然存活的对象,就会被放到年老代中。因此,可以认为年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象。年老代对象越来越多,我们就需要启动Major GC和Full GC(全量回收),来一次大扫除,全面清理年轻代区域和年老代区域。

  3. 持久代

  用于存放静态文件,如Java类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响。

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       ·Minor GC:

  用于清理年轻代区域。Eden区满了就会触发一次Minor GC。清理无用对象,将有用对象复制到“Survivor1”、“Survivor2”区中(这两个区,大小空间也相同,同一时刻Survivor1和Survivor2只有一个在用,一个为空)

  ·Major GC:

  用于清理老年代区域。

  ·Full GC:

  用于清理年轻代、年老代区域。 成本较高,会对系统性能产生影响。

垃圾回收过程

  1.  新创建的对象,绝大多数都会存储在Eden中
  2.  当Eden满了(达到一定比例)不能创建新对象,则触发垃圾回收(GC),将无用对象清理掉,然后剩余对象复制到某个Survivor中,如S1,同时清空Eden区

  3. 当Eden区再次满了,会将S1中的不能清空的对象存到另外一个Survivor中,如S2,同时将Eden区中的不能清空的对象,也复制到S1中,保证Eden和S1,均被清空。

  4. 重复多次(默认15次)Survivor中没有被清理的对象,则会复制到老年代Old(Tenured)区中

  5. 当Old区满了,则会触发一个一次完整地垃圾回收(FullGC),之前新生代的垃圾回收称为(minorGC)

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