java学习笔记——JVM垃圾回收

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　　判断对象是否存活的算法

-    1.引用计数算法

　　引用计数算法是垃圾回收的早期策略，堆中每一个对象都有一个引用计数，每有一个地方引用它，计数器就加一，当引用失效时，计数器减一

　　优点：执行快，适合程序不允许被长时间打端的场景

　　缺点： 如果两个对象互相循环引用，则检测不到

-    2.可达性算法

　　从一系列 “GC ROOT“ 节点开始，搜索引用的节点， 搜索过的路径称为引用链，当一个对象到GC ROOT没有引用链相连时，此对象就是不可用的（类似判断连通图?）

　　

 

　　　　可作为GC ROOT的对象：

　　　　　　虚拟机栈中引用的对象 （栈帧中的本地变量）

　　　　　　方法区中常量引用的对象

　　　　　　本地方法栈中 JNI（Native方法）引用的对象

　　　　　　方法区中类静态属性引用的对象

　　　PS：在可达性算法中，并不是一次判定后就决定是否回收

　　　　第一次筛选： 在可达性分析后与GC ROOT没有引用链相连时，标记为有必要执行 finalize()方法

　　　　第二次筛选： 在第一次被标记的对象中，如果在其 finalize()方法中 重新与引用链建立了联系，则从”即将回收“集合中移除。

 

-   方法区的垃圾回收

　　1. 废弃常量

　　　　废弃常量也是通过引用来判断，即没有任何地方引用的常量会被回收

　　2. 类

　　　　无用的类若要进行回收则需要满足以下三个条件：

　　　　（1） 该类所有的实例都已被回收， Java堆中不存在该类的实例

　　　　（2） 加载该类的ClassLoader 已被回收

　　　　（3）该类对应的java.lang.Class 对象没被任何地方引用， 即不会通过反射来访问该类

 

　　 垃圾收集算法

- 　1.复制算法

　　过程： 把可用内存按容量分为大小相等的两块，每次都只使用其中的一块，当这块内存用尽后，将存活的对象复制到另一块，然后将此块内存清空

　　优点：每次对整个半区进行操作，无需考虑内存碎片等复杂情况，实现简单，运行高效

　　缺点： 每次只能使用一半的内存，内存使用率降低

　　

 

 - 　2.标记-清除算法

　　过程：　　标记出需要回收的对象，然后统一清除所有被标记的对象

　　缺点：  　产生的空间碎片太多，清除后有大量不连续的内存碎片，之后若要存储较大对象，因没有足够的连续内存则会触发另一次GC，影响系统性能

 - 　3.标记-整理算法

　　过程： 标记出需要回收的对象，然后进行整理，使存活的对象都向一端移动，最后直接清理掉边界以外的内存。

　　优点： 既没有像复制算法一样浪费50%的空间，也不像标记-清除算法产生内存碎片

　　（一般老年代会采用该算法）

　　

-   分代收集算法

　　（1）新生代

　　　　　　新生代对象存活时间短，只有少量存活，适合使用 复制算法 复制少量存活的对象

　　　　新生代的内存按照8:1:1分为一个eden区和两个survivor区（后文简称S1,S2）,对象大部分在eden区生成

　　　　在垃圾回收时，将eden区和S1区存活的对象复制到S2区，然后清空eden和S1，在第二次回收时，S1和S2的角色互换，即保证S1与S2始终一个为空，一个用于缓存 。

　　　　当S1或S2其中一个满了的时候，就将其中的对象转移到老年代。

　　　　或者survivor区未满，但其中的对象经历了一定次数的扫描仍然存活（默认为15次），虚拟机也会将它移动到老年代。

　　　　再或者如果是需要连续内存空间较大的对象，也会直接放入老年代，这样可以避免在survivor区反复复制大对象

　　　　新生代GC (Minor GC)  较为频繁，回收速度块

　　（2）老年代

　　　　　　对象存活率高，存活时间长， 适合使用 标记-清除 或 标记-整理算法，清理掉少数回收对象

　　　　年老代相对于新生代，内存更大，垃圾回收频率较低。

　　　　老年代GC （Major GC /  Full GC） 频率低，速度比 Minor GC慢十倍以上

 

 

　　java的四种引用类型：

• 强引用（StrongReference）
  • 具有强引用的对象不会被GC；
  • 即便内存空间不足，JVM宁愿抛出OutOfMemoryError使程序异常终止，也不会随意回收具有强引用的对象。
  • Object obj = new Object();    //  只有当obj 这个引用释放后，才会回收该对象
• 软引用（SoftReference）
  • 只具有软引用的对象，会在内存空间不足的时候被GC，如果回收之后内存仍不足，才会抛出OOM异常；
  • Object obj = new Object();  
  • SoftReference<Object> sf = new SoftReference<Object>(obj);
  •  可以用 sf.get() 获取对象，当对象被标记为需要回收的对象时，返回null
  • 软引用主要实现类似缓存功能，当内存足够时通过软引用取值，不从繁忙的真实来源查询数据，提升速度。
  • 　　当内存不足时，自动删除这部分缓存数据，从真实来源查询数据。
• 弱引用（WeakReference）
  • 只被弱引用关联的对象，无论当前内存是否足够都会被GC；
  • 强度比软引用更弱，常用于描述非必需对象。
  • Object obj = new Object();
    WeakReference<Object> wf = new WeakReference<Object>(obj);
    短时间内通过 wf.get()能获得对象，当执行过第二次垃圾回收后，将返回null
  • 用 wf.isEnQueued() 确认是否被垃圾回收器标记为即将回收
• 虚引用（PhantomReference）
  • 仅持有虚引用的对象，在任何时候都可能被GC；
  • 常用于跟踪对象被GC回收的活动；
  • 必须和引用队列 （ReferenceQueue）联合使用，当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。
  • Object obj = new Object();
    PhantomReference<Object> pf = new PhantomReference<Object>(obj);
    pf.get();//永远返回null
    pf.isEnQueued();//返回是否从内存中已经删除