JVM-垃圾回收机制整理

最新推荐文章于 2025-05-21 02:02:14 发布

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#虚拟机 #JVM #垃圾回收机制

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本文深入解析了垃圾回收机制，包括对象判定为垃圾的两种方法：引用计数法和可达性分析法；以及四种垃圾回收算法：标记-清除、复制、标记-整理和分代收集算法。同时介绍了几种主流的垃圾回收器。

各个知识点讲解

1.1、引用计数法

思路：在对象中添加一个计数器，每有一个地方引用到该对象，则计数器+1，引用失效，则计数器-1。当计数器为0的时候该引用失效，则可以该对象进行回收。但该方法简单粗暴，效率也不错，但很少被虚拟机用到，这是为啥？？就是因为它无法解决对象间相互引用的问题。

网上找的例子如下：

该代码在内存中的简易示例图：

代码运行到第7行的时候，两个对象的引用计数都为2，那么当运行到9行结束的时候，两个对象的引用计数都为1，因为两个对象间存在相互引用，所以无法把两个对象的技术清零。这两个对象也就无法被回收掉。

1.2、可达性分析

因为引用计数法的缺陷，由此又推出了“可达性分析法”。思路：通过一些列称之为GC Roots的对象作为根节点，往下寻找，搜索过的路径称为引用链，没有在引用链上的对象则为垃圾对象。如图：

那么GC Roots的对象是如何来的呢？？网上也列举了几类来源：

1、虚拟机栈的引用对象。比如：在方法methodA中的ObjectA对象

public void methodA() {

ObjectA a = new ObjectA();

}

2、方法区中静态属性引用的对象。比如：ClassB属于ClassA中的静态属性，此时ClassB()就属于静态属性引用的对象。

public Class A {

public static ClassB classB = new ClassB();

}

3、方法区中常量的引用对象。比如：protect final String url = "hello word";

4、本地方法栈JNI引用的对象（同第一点虚拟机栈）

2.1.1、标记-清除算法

如何找到垃圾对象的方法说完了，接下来说说怎么把垃圾对象回收。

第一种最low的就是标记-清除算法。它原理就是运用可达性分析法找到虚拟机栈中的垃圾对象做标记，然后把标记的垃圾对象做清除。这种方法的弊端有两个，一个是执行效率低（因为内存碎片太多，内存不连续，导致分配大空间内存的时候找不到合适的空间进行分配，这时候还需要进行另一次的垃圾回收十分影响性能），一个是会产生太多的内存碎片，因为标记的垃圾对象在内存中不是连续的，所以有该问题。如图：

清除前：

清除后：

这样子会产生越来越多的不连续的空间。

2.1.2、复制算法

复制算法是用来解决标记-清除算法的两个弊端：一是效率问题而是内存碎片化问题。它的思路是：把堆内存分为两块用的时候只用一块，我们创建对象只在一块创建，然后进行回收，回收后把没有回收掉的内存空间放到另一个内存块并连续的排列，这样就不会有碎片化问题，又因为少了内存碎片整理加上copy的速度也是超级快，所以速度相对于标记清除算法来说快很多。但这样做的弊端就是会浪费一半的空间。如图：

回收前：