垃圾回收算法

前言

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正文

垃圾回收算法

垃圾回收前得确定那些对象是“存活“的,那些对象是”死亡“的。
判断对象是否存活的算法: 引用计数法,可达性分析法.

引用计数法

给对象添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它,计数器就加1,当引用失效时,计数器就减一,任何就计数器为0就不可能再被使用的。
缺陷:
当对象objA和objB,他们赋值令objA.instance=objB,objB.instance=objA,实际上这两个对象已经不能再被访问,但是因为他们相互引用对方,导致他们的引用计数值都不是为0,因此引用记数法无法通知GC回收它们。

可达性分析法

这个算法的思想就是通过一系列被称为“GC Roots”的对象作为起始点,从这些节点开始往下搜索,搜索所走过的路劲叫做引用链,当一个GC Roots没有任何引用链相连(图论说GC Roots到这个对象不可达),则证明这个对象不可用。
如图 GcRoot是不可到达Obj4和Obj5的,尽管他们俩相连,但是这两个对象还是被判断为可回收对象。

注意:

  • 通过可达性分析判断不可达之后也不是一定宣告这个对象死亡,宣告这个对象死亡,至少还要经历两次标记过程。对象通过可达性分析后发现没有跟GC Roots相连,他会第一次被标记并进行一次筛选,筛选的条件就是此对象是否执行finalize()方法,当对象没有覆盖finalize()方法,或者finalize()方法已经被虚拟机调用过,虚拟机将这两种情况都视为“没有必要执行”。
  • 如果这个对象被判定为有必要执行finalize()方法,那么这个对象将会放置在一个叫做F-Queue的队列之中,并在稍后由一个由虚拟机自动建立的、低优先级的Finalizer线程去执行它。这里所谓的“执行”是指虚拟机会触发这个方法,但并不承诺会等待它运行结束,这样做的原因是如果一个对象在finalize()方法中执行缓慢,或者发生了死循环(更极端的情况),将很可能会导致F-Queue队列中其他对象永久处于等待,甚至导致整个内存回收系统崩溃。
  • finalize()方法是对象逃脱死亡命运的最后一次机会,稍后GC将对F-Queue中的对象进行第二次小规模的标记,如果对象要在finalize()中成功拯救自己——只要重新与引用链上的任何一个对象建立关联即可,譬如把自己(this关键字)赋值给某个类变量或者对象的成员变量,那么在第二次标记时它将被移除出“即将回收”的集合;如果对象这时候还没有逃脱,那么基本上它就真的被回收了。

垃圾收集算法

标记-清除算法:

首先标记所有需要回收的对象,再标记完成后统一回收所有被标记的对象。
缺陷:两个过程效率不高,标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片,空间碎片太多会导致当程序需要为较大对象分配内存时无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。

复制算法:

为了解决效率问题,它将可用内存按容量划分为大小相等的两块,每次使用其中的一块,当这一块的内存用完了,就将还存活的对象复制到另一块上,然后把已经使用过的内存空间一次清理掉。这样每次只是对一半进行内存回收,内存分配时就不用考虑内存碎片,需要移动堆顶指针。

标记-整理算法:

它是在标记-清除算法上进行了改进,在标记状态是相同的,标记对象,后续步骤是让所有存活的对象像一端移动,然后直接清除掉端边界以外的内存。

分带收集算法:

一般把java堆划分成新生代和老生代,这样根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。新生代一般采用复制算法,老生代使用标记-清除或者标记整理。

注意

  • **新生代:每次垃圾收集时都发现大批对象死去,只有少数存活,只需要付出少量的存活对象的成本就可以完成收集。
  • **老生代:对象存活率高,没有额外空间对他进行分配担保。
  • **永久代:Class被加载的时候就被放入永久区域,GC不会在主程序运行时对永久区域进行清理。
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