jvm垃圾回收算法

垃圾收集的第一步就是先需要算法来标记哪些是垃圾，然后再对垃圾进行处理。

 

引用计数（ReferenceCounting）算法

这种方法比较简单直观，FlashPlayer/Python使用该算法，简单高效。核心思路是，给每个对象添加一个被引用计数器，被引用时+1，引用失效-1，等于0时就表示该对象没有被引用，可以被回收。但是，Java/C#并不采用该算法，因为该算法没有解决对象相互引用的问题，即：当两个对象相互引用且不被其它对象引用时，各自的引用计数为1，虽不为0，但仍然是可被回收的垃圾对象。

 

根搜索（GC Roots Tracing）算法

基本原理是：GCRoot对象作为起始点（根）。如果从根到某个对象是可达的，则该对象称为“可达对象”（存活对象，不可回收对象）。否则就是不可达对象，可以被回收。

GC Root 引用

1. JavaStack中的引用的对象。
2. 方法区中静态引用指向的对象。
3. 方法区中常量引用指向的对象。
4. Native方法中JNI引用的对象。

垃圾收集算法

1 复制算法(copying)

内存分为两部分a,b

新生代被分配到a,a用完后，把a存活复制到b,清理a所有对象，同理b用完，复制到a

优点：简单高效，缺点 内存是只使用了一半

一般使用在新生代，适用内存分配频繁，eden:s0:s1 = 8:1:1

2 标记-整理(mark-compact)

标记存活对象

整理：将存活对象向内存开始部位移动

3 标记-清除(mark-sweep)

标记是否可回收

删除对象引用

缺点：内存空间碎片化效率不高

4 分代收集策略

Generation代

 - YongGeneration/NewGeneration：新生代，在Eden/S0/S1的存活的对象。

 - OldGeneration：老年代，在Tenured区存活的对象。
 - PermanentGeneration：永久代。
Space 区

 - Eden：伊甸园区，是新生代的一个区。
 - Survivor：幸存区，属于新生代，为了复制算法的需要。一般分成大小相等的两个区（S0/S1或者From/To）。

 - Tenured：存放老年代的区域。
 - Permanent：终身区。

 

下图：Hotspot 的 Heap 分区

 

 

下图：VisualVM 中通过 VisualGC插件显示的分区

 

 

Eden/S0/S1 新生代

[Eden                 ][S0     ][S1    ]

S0/S1是大小相当的两个区域，共同组成Survivor区。

空间比例：Eden:S0==8:1。设定方法：-XX:SurvivorRatio=8。

新生对象在Eden/S0或者Eden/S1中分配，Eden区的对象量达到一个阈值后，发生一次新生代GC。

 

Old 老年代

每个对象有“对象年龄计数器”。对象由Eden收集到Survivor区后，年龄+1。进行新生代GC后，年龄+1。依次，当年龄>=15后进入老年代。

最大年龄阈值设定：-XX:MaxTenuringThreshold。

动态年龄：如果在Survivor中所有相同年龄对象占用了空间的一半多，大于等于上述年龄的对象直接进入老年代。

大对象（比如大的数组）直接进入老年代。阈值设定：-XX:PretenureSizeThreshold。

 

Perm 永久代（PermanentGeneration）

用于存放不变对象，如类、方法、字符串等。

Java7把驻留字符串（intentd string）放到了老年代区。Java8中移除了Hotspot的永久代区。