(阅读笔记)垃圾回收的算法与实现 - 整体

本文详细介绍了GC(垃圾收集)的基本概念及其重要性。探讨了如何定位及回收内存中的垃圾,并阐述了GC的主要目标:提高内存使用效率、降低暂停时间及提升访问局部性。此外,还概述了几种基础的GC算法,包括标记-清除、引用计数及复制等。

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GC 是什么

GC 是 Garbage Collection 的缩写,目的是可以寻找到内存中的垃圾,并将其进行回收,从而能让被再次分配使用。至于垃圾则是指已经不被任何程序所是有的内存空间。也就是说,GC 的目的有以下两条

  1. 定位垃圾
  2. 回收垃圾

GC 的一些基本概念

对象

对象是 GC 操作的基本单位,可以理解成分配的一块内存,对象包含两部分。

  • Header 存储 GC 管理需要的信息,比如是否被标记
  • Field 则是存储应用程序自身的数据

对象按照是否被使用分为两种,活动对象(有用的) / 非活动对象(无用的)

内存分配是有继承关系的,从一个节点引用到另一个节点,结构与树类似。那么树的根,就是这里的 根 的概念,也就是程序中内存引用关系的起点。那么在这棵树里面的就是 活动对象,其他的就是非活动对象(等待回收),根主要包括以下三部分

  1. 全局变量空间
  2. 调用栈
  3. 寄存器

GC 的衡量标准

GC 是一个执行内存管理程序,从这两个角度出发,就能提取出以下四个维度的衡量标准

  1. 吞吐量
  2. 最大暂停时间
  3. 堆使用效率
  4. 内存访问局部性

吞吐量理解有些别扭,书中使用的计算方式是 HEAP_SIZE / GC_Run_Time, 更方便的理解方式应该是 1 - GCTime/ApplicationTime 也就是 GC 所需要运行的整体时间越短越好,参考 INCREASE THROUGHPUT

GC 执行时会造成应用程序执行的暂停,这个对应用性能影响非常大,这也是为什么 Java 程序会尽可能的避免 FullGC(涉及分代 GC, 以后再说),所以这个暂停时间越短越好。

GC 是程序,程序就会涉及算法,数据结构,如果设计不好,就会自身占用大量内存,那么让应用使用的就会变少,这样就降低了内存使用效率(对使用效率)

以上三个标准,只能三取二,三者不可并存,和数据库的 CAP 原则类似。

至于第四个,则是内存排列的问题,GC 涉及对象迁移,就会影响访问的局部性,局部性不好,则可以认为对缓存不友好或者对系统预读机制不友好。

GC 的基础思路

GC 算法整体思路大致有以下三种

  1. Mark Sweep 标记-清除
  2. Reference Counting 引用计数
  3. Copying GC 复制

以上三种算法是目前 GC 算法中的基础,各有优缺点,其他算法则是对其的改进。改进方式有

  1. 自身算法层面的改进,例如 mark-sweep 中改进标记管理方式
  2. 针对场景将算法进行组合,例如分代GC(Java 中就是使用此种方式)
  3. 工程实现层面的改进,例如减少 GC 最大暂停时间的增量式GC(也就是间隔执行的GC)。

后面几篇笔记就是针对以上部分的展开。

资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/d9ef5828b597 在本文中,我们将探讨如何通过 Vue.js 实现一个带有动画效果的“回到顶部”功能。Vue.js 是一款用于构建用户界面的流行 JavaScript 框架,其组件化和响应式设计让实现这种交互功能变得十分便捷。 首先,我们来分析 HTML 代码。在这个示例中,存在一个 ID 为 back-to-top 的 div 元素,其中包含两个 span 标签,分别显示“回到”和“顶部”文字。该 div 元素绑定了 Vue.js 的 @click 事件处理器 backToTop,用于处理点击事件,同时还绑定了 v-show 指令来控制按钮的显示隐藏。v-cloak 指令的作用是在 Vue 实例渲染完成之前隐藏该元素,避免出现闪烁现象。 CSS 部分(backTop.css)主要负责样式设计。它首先清除了一些默认的边距和填充,对 html 和 body 进行了全屏布局,并设置了相对定位。.back-to-top 类则定义了“回到顶部”按钮的样式,包括其位置、圆角、阴影、填充以及悬停时背景颜色的变化。此外, v-cloak 相关的 CSS 确保在 Vue 实例加载过程中隐藏该元素。每个 .page 类代表一个页面,每个页面的高度设置为 400px,用于模拟多页面的滚动效果。 接下来是 JavaScript 部分(backTop.js)。在这里,我们创建了一个 Vue 实例。实例的 el 属性指定 Vue 将挂载到的 DOM 元素(#back-to-top)。data 对象中包含三个属性:backTopShow 用于控制按钮的显示状态;backTopAllow 用于防止用户快速连续点击;backSeconds 定义了回到顶部所需的时间;showPx 则规定了滚动多少像素后显示“回到顶部”按钮。 在 V
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