垃圾回收机制

2019-09-23 09:14:27来源:博客园 阅读 ()

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垃圾回收机制

目的:写给自己看的,不如其他大神全,以后慢慢修修改改

一:如何判断数据是否垃圾数据

 1.引用计数法

  当创建一个对象时,为此对象分配一个引用计数器。当有其他对象引用这个对象时,计数器就+1。当引用失效了,计数器-1。

  当一个对象的引用计数器=0时,此对象就可以被回收。

  优点:原理简单,实现方便。

  缺点:不能解决对象间循环引用问题,容易造成内存泄漏。

  String a=hello

  String b=weold

  a=b

  b=a

  上面的例子中,这两个对象的引用计数器永远不为0,回收不掉,造成内存泄漏。

 2.可达性分析法

  这种算法的思想:判断一个对象和GC Root是否有相连的引用链,如果没有,则可以进行回收。这种算法解决了引用计数法的缺点(对象间循环引用问题)

二、如何回收垃圾(回收垃圾的方法)

 1.Mark-Sweep 标记清除算法

  缺点:回收之后会产生大量不连续的内存碎片,导致内存环境质量下降。印象是:当分配一个较大对象时,如果找不到连续的内存地址空间,则会提前出发一次GC(Full GC-全堆GC)

 2.Copying算法 复制算法

  

  优点:解决了Mark-Sweep的内存碎片问题

  缺点:内存利用率较低,只有50%

  根据研究,新生代的对象98%都是用完即扔。所以再划分内存空间大小时,按Eden(80%)和两块Survivor(10%)。每次是使用Eden和其中的一块Survivor。所以在这种优化下,新生代的内存利用率达到了90%。

 3.Mark-Compact 标记整理算法

  这种算法是基于标记清除算法做的改进。在进行垃圾清除过后进行碎片整理。

  针对老生代的垃圾数据回收:①Mark-Sweep  ②Mark-Compact

补充的概念:

  新生代的GC称为:Minor GC  频率高

  老生代的GC称为:Major(Full) GC  频率低

当发生Full GC时,是全堆GC,所以GC时间很长。

所以GC调优的目的是:尽量减少Full GC的出现或者延迟Full GC的到来

三、GC收集器

左图表示Java目前所支持的7种垃圾收集器。有连线表示可以配合使用。比如Serial和Serial Old可以一起使用。如果没有连线,就不能一起使用。

 1.Serial  单线程收集器,特点是:垃圾回收时,会暂停所有的工作线程,而且停顿时间较长。这是java最早的收集器。

  Serial的使用场景:可以回收桌面系统的垃圾

 2.ParNew  多线程收集器。用于回收新生代的垃圾数据。因为是多线程收垃圾,所以停顿时间比Serial更短。

  此外,ParNew还可以和CMS配合使用。CMS收集器停顿时间是最短的。

 3.CMS(Concurrent Mark Sweep)  

  并发低停顿收集器。即回收垃圾时,CMS的间隔最短。

  CMS的使用场景:对于服务器响应要求低延迟的场景使用,即注重服务器的低延迟相应速度。

  比如HBase框架,后台在回收垃圾时,用的就是CMS。

 

  CMS将垃圾回收分为4个过程:

  1)初始标记  有停顿,仅是扫描对象引用链,所以停顿时间非常短。

  2)并发标记

  3)重新标记  有停顿,仅是扫描对象引用链,所以停顿时间非常短,作用是修正并发标记阶段的引用链变化

  4)并发清除  垃圾清除阶段变为和用户并发处理机制,因为清除垃圾的时间是最长的,所以这样设计的目的可以极大的降低停顿的时间。并且清除垃圾的线程数可以调节。

  优点:停顿时间最短,所以也称为并发停顿收集器

  缺点:

  ①:CMS会产生浮动垃圾,这些浮动垃圾只能等到下一次GC时才能收掉。

  ②:垃圾收集线程和用户线程一起工作,共同抢用CPU时间片,所以可能会降低正常工作线程的执行效率。

  ③:CMS(Concurrent Mark Sweep)底层在回收垃圾时,用的时标记-清除算法,虽然快,但是会产生内存碎片。所以需要定期做碎片整理。

 4.Parallel  吞吐量优先收集器

  这类收集器并不关注回收的停顿长短,而是关注回收的吞吐量。

 5.G1GC

  

  G1GC舍弃了传统GC收集器的特点,不再将整个heap分为新生代和老生代,而是再heap创建一个一个的区域块(大小可以设置,最小是1MB,最大是32MB)进行处理。每一个区域块内部不进行新旧分区。而是整体被标记为Eden/Survivor/Old。

  优点:

  1.内存利用率非常高,利用了整个Heap的内存空间。而之前的传统GC收集器可能出现的情况:新生代内存紧张,老生代内存空余,这就是一种资源浪费的体现。

  所以对一个服务器来说,内存越大,G1GC优势越明显。

  2.对于GC,有两种,分别是Minor GC和Full GC。如果使用G1,触发Full GC的条件是:在整个Heap中找不到全空区域时才会发生Full GC。

  所以,使用G1,发生Full GC的频次更低。

  3.G1 GC引入了RememberSet的概念,避免在整个堆中扫描引用链,使得每个区域块的GC更快、更加独立。RememberSet记录了当前区域块中对象的引用关系。

 


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