【Java虚拟机】——垃圾回收与内存分配策略(二)

如何回收垃圾?

一、垃圾收集算法

1.标记-清除算法

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。

由图可知,该算法最大的缺点就是造成内存碎片化严重,后续可能发生大对象找不到存储空间。

2.复制算法

将内存空间分成大小相等的两块,每次只使用其中的一块,当这一块内存快要使用完了,就将还存活着的对象复制到另一块,然后清理已经使用的这块内存。

这种方法的虽然实现简单,内存效率高,不易产生碎片。但是缺点也很明显,首先内存的容量被压缩了一般,同时当存活对象增多的时候,复制效率会大打折扣。

3.标记-整理算法

首先标记存活对象,并让所有存活的对象都向一端移动,然后清理掉端边界以外的内存

4.分代收集

分代收集法是目前大部分JVM所采用的方法,其核心思想是根据对象存活的不同生命周期将内存划分为不同的域,一般情况下将GC堆划分为老生代(Tenured/Old Generation)和新生代(Young Generation)。老生代的特点是每次垃圾回收时只有少量对象需要被回收,新生代的特点是每次垃圾回收时都有大量垃圾需要被回收,因此可以根据不同区域选择不同的算法。

目前大部分JVM的GC对于新生代都采取Copying算法,因为新生代中每次垃圾回收都要回收大部分对象,即要复制的操作比较少,但通常并不是按照1:1来划分新生代。一般将新生代划分为一块较大的Eden空间和两个较小的Survivor空间(From Space, To Space),每次使用Eden空间和其中的一块Survivor空间,当进行回收时,将该两块空间中还存活的对象复制到另一块Survivor空间中。

而老生代因为每次只回收少量对象,因而采用Mark-Compact算法。

另外,不要忘记处于方法区的永生代(Permanet Generation)。它用来存储class类,常量,方法描述等。对永生代的回收主要包括废弃常量和无用的类。

对象的内存分配主要在新生代的Eden Space和Survivor Space的From Space(Survivor目前存放对象的那一块),少数情况会直接分配到老生代。当新生代的Eden Space和From Space空间不足时就会发生一次GC,进行GC后,Eden Space和From Space区的存活对象会被挪到To Space,然后将Eden Space和From Space进行清理。如果To Space无法足够存储某个对象,则将这个对象存储到老生代。在进行GC后,使用的便是Eden Space和To Space了,如此反复循环。那个survivor中存放了对象,就认为当前使用的它为Survivor区。当对象在Survivor区躲过一次GC后,其年龄就会+1。默认情况下年龄到达15的对象会被移到老生代中。

二、hotspot的算法实现

1.枚举根节点

2.安全点

3.安全区域

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