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引用计数法
这个方法就是为对象添加计数器来标识引用个数#xff0c;计数器为 0 的对象就是不可能再被使用的。但是这种方法存在循环引用问题#x…如何确定垃圾
对堆垃圾回收前的第一步就是要判断哪些对象已经死亡即不能再被任何途径使用的对象
引用计数法
这个方法就是为对象添加计数器来标识引用个数计数器为 0 的对象就是不可能再被使用的。但是这种方法存在循环引用问题目前并未被使用。 可达性分析算法
这个算法的基本思想就是通过一系列的称为 “GC Roots” 的对象作为起点从这些节点开始向下搜索节点所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的话则证明此对象是不可用的需要被回收。
那么关键是明确哪些是GC Roots咱们从头到尾说一次Java垃圾回收 | Java程序员进阶之路
虚拟机栈栈帧中的本地变量表中引用的对象方法区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栈中 JNI即一般说的 Native 方法引用的对象 垃圾回收算法
那么知道了内存中哪些对象是垃圾对象怎么回收呢
标记-清除算法
顾名思义就是标记垃圾对象然后清除 复制算法
它可以将内存分为大小相同的两块每次使用其中的一块。当这一块的内存使用完后就将还存活的对象复制到另一块去然后再把使用的空间一次清理掉。这样就使每次的内存回收都是对内存区间的一半进行回收。 问题
实际使用的空间只有一半 复制操作会带来开销
标记-整理算法
仍然是先标记然后会让所有存活的对象向一端移动然后直接清理掉端边界以外的内存。 分代收集算法
只是根据对象存活周期的不同将内存分为几块。一般将 Java 堆分为新生代和老年代这样我们就可以根据各个年代的特点选择合适的垃圾收集算法。 比如在新生代中每次收集都会有大量对象死去所以可以选择”标记-复制“算法只需要付出少量对象的复制成本就可以完成每次垃圾收集。而老年代的对象存活几率是比较高的而且没有额外的空间对它进行分配担保所以我们必须选择“标记-清除”或“标记-整理”算法进行垃圾收集。 垃圾回收器
上面介绍的都是理论算法实际jvm会实现很多垃圾回收器以供不同场合使用。
JDK 默认垃圾收集器使用 java -XX:PrintCommandLineFlags -version 命令查看
JDK 8Parallel Scavenge新生代 Parallel Old老年代 JDK 9 ~ JDK20: G1
CMS 收集器
CMSConcurrent Mark Sweep收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。它非常符合在注重用户体验的应用上使用。
CMSConcurrent Mark Sweep收集器是 HotSpot 虚拟机第一款真正意义上的并发收集器它第一次实现了让垃圾收集线程与用户线程基本上同时工作。
从名字中的Mark Sweep这两个词可以看出CMS 收集器是一种 “标记-清除”算法实现的它的运作过程相比于前面几种垃圾收集器来说更加复杂一些。整个过程分为四个步骤
初始标记 暂停所有的其他线程并记录下直接与 root 相连的对象速度很快 并发标记 同时开启 GC 和用户线程用一个闭包结构去记录可达对象。但在这个阶段结束这个闭包结构并不能保证包含当前所有的可达对象。因为用户线程可能会不断的更新引用域所以 GC 线程无法保证可达性分析的实时性。所以这个算法里会跟踪记录这些发生引用更新的地方。 重新标记 重新标记阶段就是为了修正并发标记期间因为用户程序继续运行而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录这个阶段的停顿时间一般会比初始标记阶段的时间稍长远远比并发标记阶段时间短 并发清除 开启用户线程同时 GC 线程开始对未标记的区域做清扫。 从它的名字就可以看出它是一款优秀的垃圾收集器主要优点并发收集、低停顿。但是它有下面三个明显的缺点
对 CPU 资源敏感 无法处理浮动垃圾 它使用的回收算法-“标记-清除”算法会导致收集结束时会有大量空间碎片产生。
G1 收集器
G1 (Garbage-First) 是一款面向服务器的垃圾收集器,主要针对配备多颗处理器及大容量内存的机器. 以极高概率满足 GC 停顿时间要求的同时,还具备高吞吐量性能特征.
被视为 JDK1.7 中 HotSpot 虚拟机的一个重要进化特征。它具备以下特点
并行与并发G1 能充分利用 CPU、多核环境下的硬件优势使用多个 CPUCPU 或者 CPU 核心来缩短 Stop-The-World 停顿时间。部分其他收集器原本需要停顿 Java 线程执行的 GC 动作G1 收集器仍然可以通过并发的方式让 java 程序继续执行。分代收集虽然 G1 可以不需要其他收集器配合就能独立管理整个 GC 堆但是还是保留了分代的概念。空间整合与 CMS 的“标记-清除”算法不同G1 从整体来看是基于“标记-整理”算法实现的收集器从局部上来看是基于“标记-复制”算法实现的。可预测的停顿这是 G1 相对于 CMS 的另一个大优势降低停顿时间是 G1 和 CMS 共同的关注点但 G1 除了追求低停顿外还能建立可预测的停顿时间模型能让使用者明确指定在一个长度为 M 毫秒的时间片段内消耗在垃圾收集上的时间不得超过 N 毫秒。
G1 收集器的运作大致分为以下几个步骤
初始标记并发标记最终标记筛选回收 G1 收集器
G1 收集器在后台维护了一个优先列表每次根据允许的收集时间优先选择回收价值最大的 Region(这也就是它的名字 Garbage-First 的由来) 。这种使用 Region 划分内存空间以及有优先级的区域回收方式保证了 G1 收集器在有限时间内可以尽可能高的收集效率把内存化整为零。 内存分配和回收的原则
对象优先在 Eden 区分配
大部分对象都是“朝生晚死”大多数情况下对象会在新生代 Eden 区中进行分配。当 Eden 区没有足够空间进行分配时虚拟机将发起一次 Minor GC。
长期存活的对象将进入老年代
既然虚拟机采用了分代收集的思想来管理内存那么内存回收时就必须能识别哪些对象应放在新生代哪些对象应放在老年代中。为了做到这一点虚拟机给每个对象一个对象年龄Age计数器。
大部分情况对象都会首先在 Eden 区域分配。如果对象在 Eden 出生并经过第一次 Minor GC 后仍然能够存活并且能被 Survivor 容纳的话将被移动到 Survivor 空间s0 或者 s1中并将对象年龄设为 1(Eden 区-Survivor 区后对象的初始年龄变为 1)。
对象在 Survivor 中每熬过一次 MinorGC,年龄就增加 1 岁当它的年龄增加到一定程度默认为 15 岁就会被晋升到老年代中。对象晋升到老年代的年龄阈值可以通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold 来设置。
大对象进入老年代
大对象就是需要大量连续内存空间的对象比如字符串、数组。
大对象直接进入老年代的行为是由虚拟机动态决定的它与具体使用的垃圾回收器和相关参数有关。大对象直接进入老年代是一种优化策略旨在避免将大对象放入新生代从而减少新生代的垃圾回收频率和成本。
G1垃圾回收器会根据-XX:G1HeapRegionSize参数设置的堆区域大小和-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent参数设置的阈值来决定哪些对象会直接进入老年代。Parallel Scavenge垃圾回收器中默认情况下并没有一个固定的阈值(XX:ThresholdTolerance是动态调整的)来决定何时直接在老年代分配大对象。而是由虚拟机根据当前的堆内存情况和历史数据动态决定。 常见面试题
如何判断对象是否死亡两种方法。简单的介绍一下强引用、软引用、弱引用、虚引用虚引用与软引用和弱引用的区别、使用软引用能带来的好处。如何判断一个常量是废弃常量如何判断一个类是无用的类垃圾收集有哪些算法各自的特点HotSpot 为什么要分为新生代和老年代常见的垃圾回收器有哪些介绍一下 CMS,G1 收集器。Minor Gc 和 Full GC 有什么不同呢
