如何識別出當前物件是否是垃圾
垃圾:也就是這個物件以后沒人使用(對于這個代碼起不到貢獻了)
參考計數(在Java中實際上沒用到)
就比如有一個物件,創建物件的同時,給這個物件搭配一個計數器;
每次有一個參考指向這個物件,計數器就 +1,每次有一個參考被銷毀那么計數器就 -1 ;
當計數器為0的時候,這個物件也就沒人參考了,自然也就成了垃圾;
舉個例子:
class Test{
void test(){
Test t = new Test();
Test t2 = t;
}
}
在上述代碼中,當執行到第一個代碼 Test t = new Test(); 此時計數器 ++,然后Test t2 = t; 此時t2也指向了Test(); 計數器再次++;此時計數器的值就為 2,表示當前有兩個參考指向這個物件;
當test()方法結束后,兩個參考就都會被銷毀,計數器就為0了,也就可以認為Test是一個垃圾;
參考計數是一個簡單直觀的衡量物件是否是垃圾的辦法,好處就是記憶體回收的更加及時;
但是也有缺陷;
-
首先不難看出,就需要要求計數器 ++ 或者 減減 的操作是執行緒安全的;
也就是說如果是多個執行緒下,同時針對同一個物件進行參考賦值,此時就需要加鎖,但是加鎖也就意味著低效,
-
可能也會出現回圈參考的問題;
public class Test{
static class T{
public T t = null;
}
public static void main(String[] args){
T t1 = new T();
T t2 = new T();
t1.t = t2;
t2.t = t1;
}
}
此時執行代碼的時候,new了兩個物件,并且 t1.t = t2 ; t2.t = t1;所以每一個物件有獲得了一個參考,此時,他們的計數器值都為2;
方法結束后 t1 和 t2 被銷毀了,但是 t1.t 和 t2.t 并沒有銷毀,因為 t 這個屬性是在堆上的,此時參考計數器仍然是 1 ,但是卻沒有辦法獲取到這兩個物件了;
換句話說,也就是這兩個物件相互之間持有對方的參考,但是有誰都訪問不到誰;
舉個例子:
現在有兩個犯罪嫌疑人 A 和 B ,懷疑他們犯罪了;
警察問:A,你有不在場證明嗎? A說,B可以證明我不在場;
警察又問:B,你有不在場證明嗎? B說,A可以證明我不在場;
此時沒有其他人能夠證明 A 和 B 不在場;
警察就會懷疑他們是同伙犯罪;
除非有一個好人 C 能證明 A 或 B 不在場,如果不存在 C 那么 A 和 B 無法證明自己的清白!
所以在代碼中,這兩個物件應該是垃圾,但是這兩物件互相證明自己不是垃圾,導致計數器就不為 0,就是就無法被回收;
可達性分析
Java中的物件都是通過參考來獲取到的,一個參考能指向一個物件,一個物件里可能包含多個參考,這些參考關系,就構成了一個“圖狀結構”,




可達性分析,從GCRoots出發,能夠被訪問到物件就是“可達的”,不能被訪問到的物件就是“不可達的”,
在JVM中有一個專門的執行緒,定期的掃描物件之間的參考關系,識別那些物件已經遍歷不到了~
GCRoot:也就是從哪里開始遍歷
- 堆疊上的區域變數表中的參考;
- 常量池中的參考指向的物件;
- 方法區中的靜態的參考型別的屬性,
這三個部分都是代碼中直接使用的,這三個肯定是可達的,通過這些可達的物件開始往下找,能找到的物件都是可達的,
確定垃圾后,如何會收垃圾
實際的JVM在GC的時候,不只是單單使用一種演算法,會多種演算法結合使用!
標記清除
1.先標記出垃圾
2.在清除垃圾
標記的方式就是可達性分析,可達的物件除外,剩下不可達的就標記為垃圾,然后清除就是釋放物件的記憶體空間,
優點:簡單,容易實作!
缺點:可能會產生很多的記憶體碎片!!

清除后:

但是在代碼中經常會涉及到,申請一個連續的記憶體空間;
也就是說記憶體空間總共是100M,但是是由100個1M大小的碎片構成的,所以就會導致,你想申請一個
2M的記憶體但是申請不到~
但是在JVM和作業系統,幫我們把記憶體碎片已經處理了!
復制演算法
能夠解決記憶體碎片問題~
1.將一個完整的記憶體分為2分,只用其中的一份;
2.遇到要回收的垃圾,將不是垃圾的物件復制到另一份記憶體中,然后回收掉整個存在垃圾的記憶體;


優點:解決了記憶體碎片問題
缺點:記憶體利用率不高,要切除一半;
有局限性,如果復制的物件多,垃圾少,可能會低效
標記整理
采用類似于“順序表”洗掉元素的方式,搬運記憶體


優點:沒有記憶體碎片了,空間利用率高
缺點:記憶體搬運操作比較繁瑣,效率低
分代回收
把回收的程序分成了幾個場景,不同的場景下采用不同的回收方式!
這里介紹一個典型的分代方式:
分代回收,主要基于一個經驗規律:如果認為一個物件存活的時間越久,就認為這個物件會繼續更久的存活下去;
衡量物件的“存活時間”:根據這個物件躲過GC的輪次,(JVM會周期性的進行可達性分析)

1.新的物件在伊甸區上分配;
2.但是有一個經驗規律,在伊甸區的新物件,大部分都活不過一輪GC;
3.熬過一輪GC的物件,就進入了“幸存區”
4.幸存區里的物件,也會經受GC的考驗,兩個幸存區相互配合,使用“復制演算法”,每次經過GC考驗的物件,就被拷貝到另一個幸存區,反復這個程序;
5.在“幸存區”經歷了多次GC之后,年齡積累到一定程度,物件就會從幸存區拷貝到了老年代;
6.老年代的物件也不是一直不回收,而是回收的頻率降低了,
在分代回收中,根據物件的年齡來預測生命周期是長還是短,在伊甸區和幸存區經歷一定的GC,才能證明自己能去老年代~
新生代的掃描概率較高(新生代的物件大概率是垃圾)
老年代的掃描頻率較低(老年代成為垃圾的概率也低)
還有一個特例: 如果是一個很大的物件,就不適合在幸存區復制過來,復制過去的,會很大的降低效率,所以就可以直接進入老年代~
相關術語
Particial GC :進行部分記憶體區域的垃圾回收
Full GC :針對全部記憶體進行回收
Minor GC :針對部分記憶體區域的垃圾回收(一般是指標對新生代)
Major GC :進行大部分記憶體去與的回收(一般是指標對老年代和新生代)
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