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最新推荐文章于 2023-05-19 10:11:42 发布

我不配编程

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分类专栏： JVM

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1、什么是GC？为什么GC？在哪GC？

程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈 3 个区域随线程生灭(因为是线程私有)，栈中的栈帧随着方法的进入和退出而有条不紊地执行着出栈和入栈操作。（这里肯定不需要什么GC了用完就直接弹出去）
而Java堆和方法区则不一样，一个接口中的多个实现类需要的内存可能不一样，一个方法中的多个分支需要的内存也可能不一样，我们只有在程序处于运行期才知道那些对象会创建，这部分内存的分配和回收都是动态的，垃圾回收期所关注的就是这部分内存。

通过上面这段引用我们可以得出：

为什么GC：当然是因为现在还没有无限的内存

什么是GC：就是对JVM内存中一些不用的对象、数组、类、变量、常量等进行回收。（以下主要讲的是针对实例对象的GC，其他的GC与对象GC略有不同）

在哪GC： 方法区（静态变量、常量、类信息、运行时常量池）、堆区（实例、数组）

2、怎么GC

1）判断对象死活：

拓展—死亡对象是什么：

Java虚拟机在进行死亡对象判定时，会经历两个过程。如果对象在进行可达性分析后没有与GC Roots相关联的引用链，则该对象会被JVM进行第一次标记并且进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行finalize()方法，如果当前对象没有覆盖该方法，或者finalize方法已经被JVM调用过都会被虚拟机判定为“没有必要执行”。如果该对象被判定为没有必要执行，那么该对象将会被放置在一个叫做F-Queue的队列当中，并在稍后由一个虚拟机自动建立的、低优先级的Finalizer线程去执行它，在执行过程中JVM可能不会等待该线程执行完毕，因为如果一个对象在finalize方法中执行缓慢，或者发生死循环，将很有可能导致F-Queue队列中其他对象永久处于等待状态，甚至导致整个内存回收系统崩溃。如果在finalize方法中该对象重新与引用链上的任何一个对象建立了关联，即该对象连上了任何一个对象的引用链，例如this关键字，那么该对象就会逃脱垃圾回收系统；如果该对象在finalize方法中没有与任何一个对象进行关联操作，那么该对象会被虚拟机进行第二次标记，该对象就会被垃圾回收系统回收。值得注意的是finaliza方法JVM系统只会自动调用一次，如果对象面临下一次回收，它的finalize方法不会被再次执行。

引用计数算法： 给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值就加1；当引用失效时，计数器值就减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。实现简单，判定效率高，但它很难解决对象之间相互循环引用的问题。因此，虚拟机也不是通过引用计数算法来判断对象是否存活的。

public class ReferenceCountingGC{
  public Object object = null;
  
  private static final int OenM = 1024 * 1024;
  private byte[] bigSize = new byte[2 * OneM];
 
  public static void testCG(){
     ReferenceCountingGC objA = new ReferenceCountingGC(); 
      ReferenceCountingGC objB = new ReferenceCountingGC(); 
      
      objA.object = null;
      objB.object = null;
 
     System.gc();
}
}

结果：在上述代码段中，objA与objB互相循环引用，没有结束循环的判断条件，运行结果显示Full GC，就说明当Java虚拟机并不是使用引用计数算法来判断对象是否存活的。

可达性分析算法：通过一系列的称为“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（即不可达），则证明此对象是不可用的。

可作为GC Roots的对象包括下面几种：

   虚拟机栈中引用的对象；方法去中类静态属性引用的对象；方法区中常量引用的对象；本地方法中Native方法引用的对象。

2）常用垃圾回收算法—垃圾回收器的理论

1、标记 —— 清除算法（Mark-Sweep）

一个个标记，然后一个个清除

缺点：效率低、空间会产生大量碎片、有大对象进来时就存不了了

2、复制算法（Copying）

把空间分成两块，每次只对其中一块进行 GC。当这块内存使用完时，就将还存活的对象复制到另一块上面。

缺点：会造成空间利用率低下、因为在新生代中存活区的对象很少，用不了二分之一

改进： 因为大多数新生代对象都不会熬过第一次 GC。所以没必要 1 : 1 划分空间。
所以可以分一块较大的 Eden 空间和两块较小的 Survivor 空间，每次使用 Eden 空间和其中一块 Survivor。当回收时，将 Eden 和From Survivor 中还存活的对象一次性复制到另一块To Survivor 上，最后清理 Eden 和 Survivor 空间。大小比例一般是 8 : 1 : 1，每次浪费 10% 的 Survivor 空间。

但是这里有一个问题就是如果存活的大于 10% 怎么办？这里采用一种分配担保策略：对象达到一定岁数后就进入老年代，每在两个Survivor 区移动一次，就长大一岁。（不同垃圾回收器对进入老年代年龄的规定不同）

模型图如下：
在这里插入图片描述
注：

永久代（permanent generation）:
像一些类的层级信息，方法数据和方法信息（如字节码，栈和变量大小），运行时常量池（jdk7之后移出永久代），已确定的符号引用和虚方法表等等，它们几乎都是静态的并且很少被卸载和回收，在JDK8之前的HotSpot虚拟机中，类的这些“永久的”数据存放在一个叫做永久代的区域。永久代一段连续的内存空间，我们在JVM启动之前可以通过设置-XX:MaxPermSize的值来控制永久代的大小。但是jdk8之后取消了永久代，这些元数据被移到了一个与堆不相连的本地内存区域

3、标记-整理算法（Mark-Compart）