垃圾回收

在垃圾回收中，我們需要判斷三個(gè)條件，什么時(shí)候回收？在哪里回收？以及如何回收

1：hotspot的GC分類

• partial GC，并不收集整個(gè)GC堆的模式
  • young GC，只收集年輕代的GC
  • old GC，只收集老年代的GC，只有CMS中的concurrent collection是這個(gè)模式
  • mixed GC，收集整個(gè)年輕代以及部分老年代的GC，只有G1是這個(gè)模式
• full GC，收集整個(gè)堆
  • 包括young，old，永久代（如果存在的話）
• major GC，通常和full GC 是等價(jià)的，收集整個(gè)GC堆，有人說 major GC的時(shí)候，一定要問一下是上面的ull GC，還是 old GC

2：判斷對象死亡

• 引用計(jì)數(shù)法
  • 給一個(gè)對象加上一個(gè)引用計(jì)數(shù)器，每次引用數(shù)字加一，引用失效數(shù)字減一
  • 計(jì)數(shù)器為0 的時(shí)候，對象不可能被使用
    • 循環(huán)依賴的問題
  • 引用的類型
    • 強(qiáng)引用
      • 生活中的必備品
      • 只有強(qiáng)引用是包內(nèi)可見的，其他的都是public
      • 普通創(chuàng)建的對象默認(rèn)都是強(qiáng)引用的，在JVM中，即使拋出OOM，強(qiáng)引用也不會被回收
    • 弱引用
      • 可有可無的商品
      • 內(nèi)存敏感的高速緩存
      • 在內(nèi)存不夠的時(shí)候，他會為了避免拋出OOM，而回收掉弱引用
    • 軟引用
      • 在任何時(shí)間都可能會被清除掉
      • 只要一旦被 GC看到，就會被清除
    • 虛引用
      • 形同虛設(shè)
      • 跟蹤對象被垃圾回收的活動
• 可達(dá)性質(zhì)分析
  • 從GCroots開始，從該點(diǎn)開始向下搜索，走過的稱為引用鏈。如果一個(gè)對象沒有在引用戀上，說明是不可達(dá)的
    • 虛擬機(jī)棧中的引用的對象
    • 本地方法棧（native）中引用的對象
    • 本地區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對象
    • 本地區(qū)中常量引用的對象
    • 所有被同步鎖持有的對象
  • 不可達(dá)的并非非死不可
    • 不可達(dá)的對象，可以看作是死緩
    • 此對象是否有必要執(zhí)行inalize方法，
      • 當(dāng)對象沒有覆蓋finalize的時(shí)候
      • finalize 已經(jīng)被虛擬機(jī)調(diào)用的時(shí)候
    • finalize方法
      • finalize 是object的方法，當(dāng)垃圾回收回收掉對象之前，就會調(diào)用這個(gè)的方法，處理最后的后事
        • 如果它覆蓋了finalize方法，并且在調(diào)用的時(shí)候，引用到了GC roots鏈上，此時(shí)就活了
      • finalize 只能調(diào)用一次，

3：常量是廢棄常量？

• 運(yùn)行時(shí)常量池主要存放的是常量，那么，我們?nèi)绾闻袛嘁粋€(gè)常量是不是廢棄常量呢?
  • JDK 1.7之前，常量池放在方法區(qū)，因此對方法區(qū)的實(shí)現(xiàn)是永久代
  • JDK1.7，字符串常量池被拿到了堆中，而其他的常量池還在方法區(qū)，也就是永久代
  • 1.8，移除了永久代用元空間來取而代之，運(yùn)行時(shí)的字符串常量池還在堆中，運(yùn)行時(shí)常量池還在方法區(qū)，只不過方法區(qū)由永久代變成了元空間
• 假設(shè)字符串常量池中有“”abc“，如果當(dāng)前沒有任何的string對象引用該對象的話，那么說明就是廢棄對象。

4：類是一個(gè)無用的類？

• 該類的所有實(shí)例已經(jīng)回收，即在堆中不存在任何的類對象
• 加載該類的classLoader已經(jīng)被回收
• 該類的java.lang.Class沒有在任何對象引用過，無法在任何對方通過反射訪問該類的方法
  • 在滿足上面三個(gè)條件之后，JVM可以對該類進(jìn)行回收，但是也并不絕對。

5：垃圾回收算法

• 標(biāo)記清除
  • 標(biāo)記出所有不需要回收的對象
  • 清除掉所有沒有標(biāo)記的對象
    • 簡單
    • 存在內(nèi)碎片
• 標(biāo)記整理
  • 標(biāo)記出所有不需要回收的算法
  • 讓存活者的進(jìn)行移動，使得不存在內(nèi)存碎片
  • 清除掉剩余的空間即可
• 復(fù)制
  • 內(nèi)存分為兩塊
  • 每次使用其中的一塊，當(dāng)這一塊使用完之后，就將活著的對象復(fù)制到另外一邊去
  • 再把這邊的對象整體清除掉
    • 效率高
    • 浪費(fèi)空間
• 分代回收
  • 根據(jù)對象的年齡，來綜合的使用上述各種垃圾回收方法
  • 在新生代，死亡的概率是很高的，選擇復(fù)制算法，每次復(fù)制少量的對象，并且效率高
  • 在老年代，成活的效率比較高，使用標(biāo)記清除，或者是標(biāo)記整理的算法進(jìn)行收集
  • 過程
    • 新生代和老年代，大概約為1：2
    • 新生代中又分為伊甸區(qū)，from survivor，to survivor，默認(rèn)是8：1：1
    • 新生的對象都是在伊甸區(qū)，每次清除的時(shí)候會將伊甸區(qū)和 from survivor 中存活的對象移動到 to survivor中
    • 清除 伊甸區(qū)和 from survivor，再把 to survivor中的對象移動到from survivor
    • 老生代當(dāng)達(dá)到某個(gè)數(shù)值的時(shí)候就會出發(fā)全局的垃圾回收
  • 年齡
    • 每次from survivor 和 to survivor之間的互相移動，年齡加一
    • 當(dāng)年齡達(dá)到15的時(shí)候，就移動到老年區(qū)，因?yàn)樵趍ark word 中年齡是 4位
    • 大對象直接在老年區(qū)

6：垃圾收集器

• serial（串行） 收集器

  • 使用一條線程進(jìn)行垃圾收集工作
  • 進(jìn)行垃圾回收的時(shí)候會暫停其他的線程（stop the world）
    • 優(yōu)點(diǎn)
      • 簡單，高效
      • 由于沒有線程的交互開銷，可以獲得很高的單線程收集效率
      • 運(yùn)行在client 模式下的虛擬機(jī)是一個(gè)很不錯(cuò)的選擇

• parnew 收集器

  • 就是串行收集器的 多線程版本，和serial一模一樣
  • 新生代采用標(biāo)記——復(fù)制算法，而老年代采用標(biāo)記，清除算法
    • 運(yùn)行在server端的首要選擇
    • 只有serial，和parnew配合工作

• parallel scavenge 收集器

  • 關(guān)注的是吞吐量，高效率的使用CPU
  • 新生代采用標(biāo)記復(fù)制算法，老年代采用標(biāo)記整理算法

• CMS 收集器

  • 獲取最短回收停頓時(shí)間為目標(biāo)的收集器，符合在用戶體驗(yàn)的使用
  • 第一款的并發(fā)收集器，實(shí)現(xiàn)了垃圾回收和用戶線程同時(shí)工作
    • 初始標(biāo)記：暫停所有的線程，記錄下和GC roots 相連的對象
    • 并發(fā)標(biāo)記：開啟GC 和用戶線程，用一個(gè)閉包的結(jié)構(gòu)去記錄可達(dá)對象，
    • 重新標(biāo)記：修正在并發(fā)標(biāo)記階段因?yàn)橛脩舫绦蜻\(yùn)行導(dǎo)致的變動標(biāo)記記錄
    • 并發(fā)清除：開啟用戶線程，同時(shí)GC線程開始對未標(biāo)記的區(qū)域做清掃
  • 優(yōu)點(diǎn)
    • 并發(fā)標(biāo)記 停頓小
  • 缺點(diǎn)
    • 對CPU 資源敏感
    • 無法處理浮動的額垃圾
    • 標(biāo)記清除，導(dǎo)致有大量的內(nèi)存碎片

• G1 收集器

  • 面向服務(wù)器的垃圾回收器，針對多核處理器和大內(nèi)存的機(jī)器
  • 并發(fā)和并行：G1能夠充分的利用CPU，多核，大內(nèi)存的硬件優(yōu)勢
  • 分代收集：也采用了分代回收的機(jī)制
  • 空間整合：G1從整體上來看是使用標(biāo)記整理，從局部上是標(biāo)記復(fù)制
  • 可以預(yù)測的停頓：能偶建立可預(yù)測的停頓時(shí)間模型，
    • 過程
      • 初始標(biāo)記
      • 并發(fā)標(biāo)記
      • 最終標(biāo)記
      • 篩選回歸
    • 維護(hù)了一個(gè)優(yōu)先隊(duì)列，每次根據(jù)收集時(shí)間，以此選擇價(jià)值最大的垃圾
    • garage First，保證了在有限的時(shí)間內(nèi)能夠獲得最大價(jià)值的垃圾回收

• ZGC 收集器

  • stop the world 的情況會更少

2021.3.12.12：09

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的垃圾回收的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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