GC（二）

最新推荐文章于 2025-04-07 13:15:56 发布

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《垃圾回收的算法与实现》笔记

引用计数法

计数器表示的是对象的人气指数，也就是有多少程序引入了这个对象（被引用数）。计数器是无符号的整数，用于计数器的位数根据算法和实现有所不同。

就是对于创建的每一个对象都有一个与之关联的计数器，这个计数器记录着该对象被使用的次数，垃圾收集器在进行垃圾回收时，对扫描到的每一个对象判断一下计数器是否等于0，若等于0，就会释放该对象占用的内存空间,同时将该对象引用的其他对象的计数器进行减一操作。

引用计数法的优缺点

优点

可即刻回收垃圾

在引用计数法中，每个对象始终都知道自己的被引用数（计数器的值），当值为 0 时，对象会马上把自己作为空闲空间连接到空闲链表。
最大暂停时间短

只有当通过 mutator 更新指针时程序才会执行垃圾回收。也就是说，每次执行 mutator 生成垃圾时这部分垃圾都会被回收，因而大幅度地削减了 mutator 的最大暂停时间。
没有必要沿指针查找

沿各个节点查找的话，成本就会增加。

缺点

计数器值的增减处理繁重

大多数情况下，指针都会频繁的更新，特别是有根的指针。
计数器需要占用很多位

用于引用计数的计数器最大必须能输完堆中所有对象的引用数。
实现繁琐复杂

进行指针更新操作的 update_ptr() 函数是在 mutator 这边调用的。而调用这个函数的地方很多，所以重写过程中很容易出现遗漏。如果漏掉了某处，内存管理就无法正确进行，就会产生 BUG 。

循环引用无法回收

循环垃圾的产生：当两个对象互相引用，但是并没有被其他对象引用。所以这两个对象就无法被回收。

//定义 Person 类
class Person {
    String name
    Person lover
}

//实例化对象
taro = new Person("太郎")
hanako = new Person("花子")

//太郎喜欢花子
taro.lover = hanako
//花子喜欢太郎
hanako.lover = taro

//将 taro 转换为 null
taro = null
//将 hanako 转换为 null
hanako = null

循环引用无法回收这种方式一方面无法区分软、虛、弱、强引用类别。另一方面，会造成死锁，假设两个对象相互引用始终无法释放counter，永远不能GC。

延迟引用计数法（Deferred Reference Counting）

为了改善引用计数法的一个缺点（计数器值的增减处理繁重）而改进的办法。

缺点：计数器值的增减频繁的原因是“从根的引用变化频繁“

改进：让从根引用的指针的变化不反映在计数器上

延迟引用计数法中使用 ZCT (Zero Count Table)。 ZCT 是一个表，它会事先记录下计数器值在 dec_ref_cnt() 函数的作用下变为 0 的对象。

计数器值为 0 的对象不一定都是垃圾，所以暂时先将这些对象保留，所以需要修正 dec_ref_cnt() 函数，使其适应延迟引用计数法。

dec_ref_cnt() 函数

dec_ref_cnt() {
    obj.ref_cnt--
    
    //如果计数器值为 0（obj 可能是垃圾，把 obj 添加到 $zct）
    if (obj.ref_cnt == 0) {
        if (is_full($zct) == TRUE) {
            scan_zct()
        }
        push($zct, obj)
    }
}