JVM垃圾回收入门（一）

梦里梦外; 2022-03-02 11:16 228阅读 0赞

### JVM入门 ###

*   *  一、两种垃圾回收的触发条件
     *  二、常用垃圾回收算法
     *   *  ①引用计数法（了解，JAVA虚拟机并未使用）
         *  ②标记清除法
         *  ③标记压缩法
         *  ④复制算法
         *  ⑤分区算法
         *  ⑥分代算法：
     *  三、引用类型（JDK1.2之后扩充）
     *   *  ①强引用：
         *  ②软引用：
         *  ③弱引用：
         *  ④虚引用:

## 一、两种垃圾回收的触发条件 ##

A.Minor GC触发条件：当Eden区没有足够空间分配的时候  
B.Full GC触发条件：①调用System.gc()时，系统建议执行Full GC但是不必然执行。②老年代空间不足③方法区空间不足④通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存⑤由Eden区，from space向to space区复制时，对象的大小大于to space可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用大小小于该对象的大小。

## 二、常用垃圾回收算法 ##

### ①引用计数法（了解，JAVA虚拟机并未使用） ###

原理：每个对象都有个引用计数器，例如对象A有任何对象引用了A那么引用计数器+1，如果引用失效了则减1，当引用计数器为0时则失去引用可以回收。它实现简单，大部分情况下回收效率也不错，在FlashPlayer、Python中也有使用，在JVM中没有使用它的主要原因是对象直接的循环引用无法处理。  
缺点：在每次引用和消除的时候都需要进行一次加减法运算，影响性能  
无法处理循环引用情况，A引用B，B也引用A则计数器都为1无法GC。

### ②标记清除法 ###

原理：分为两个阶段－－标记和清除。通过根节点标记所有从根节点开始的可达对象，未被标记的就是垃圾对象，在清理阶段清除垃圾对象。（可行性分析算法）  
缺点：回收后的空间是不连续的，在对象的堆空间分配中，尤其是大对象，不连续的内存空间效率要低于连续的空间（需要寻址浪费时间）。

可行性分析算法：从GC Roots开始向下搜索可达的引用对象，如果一个对象到GC Roots没有任何引用链关联，则认为他是垃圾对象。

### ③标记压缩法 ###

原理：常用于老年代（基本是存活对象）。针对标记清除法优化，从根节点开始标记所有可达对象，然后将存活对象压缩到内存的一端，之后再清除边界外的内存。  
优点：避免了碎片产生，内存地址连续，又不需要复制算法的两块相同的内存空间。

### ④复制算法 ###

原理：将内存分为两块，在GC时将存活对象复制到未使用的内存中，然后清空正在使用的内存中的所有对象，交换两个内存的角色，完成回收。  
优点：在存活对象较少，真正需要回收时，复制算法的效率很高。  
缺点：复制算法的代价是将系统内存折半。  
例：垃圾回收时eden区中存活的对象复制到to中，from中的年轻对象也会复制到to中（大对象、老年对象、或者to空间已经满了都会直接进入老年代）此时清空eden和from的空间完成回收。

### ⑤分区算法 ###

原理：将整个堆空间划分成若干个小区间，每一个小区间独立使用，独立回收。  
优点：可以控制一次回收多少个小区间（堆空间越大每次GC需要的时间越长，造成的应用停顿也越长，为了更好的控制GC产生的停顿时间，使用分区算法每次合理的回收若干个小区间，从而减少停顿）

### ⑥分代算法： ###

原理：之前介绍的几种算法各有优劣，在新生代中适合使用复制算法（新生代中的对象９０％很快会被回收），老年代中存活率较高可以使用标记压缩法和标记清除法更好。  
卡表：P67。卡表是一个比特位集合，每一个比特位表示老年代某个区域中的对象是否有对新生代对象的引用，这样在新生代GC时，只需要扫描卡表中为1对应的老年代区域，卡表为0的则一定没有引用，可以大大加快回收速度。

## 三、引用类型（JDK1.2之后扩充） ##

### ①强引用： ###

概念：强引用可以直接访问目标对象，例如StringBuffer sb = new StringBuffer(“Hello”);  
回收：强引用的对象任何时候都不会被回收，系统宁可抛出OOM异常也不回收，强引用可能导致内存泄漏。

### ②软引用： ###

概念：用于描述一些有用但是非必须的对象，JDK1.2后使用SoftReference类实现软引用  
回收：GC只有在堆内存资源紧张时才会回收软引用

### ③弱引用： ###

概念：弱引用使用WeakReference实现  
回收：系统GC时只要发现弱引用，不管堆空间状态如何都会将它回收

### ④虚引用: ###

回收：随时可能被垃圾回收器回收  
作用：当GC回收一个对象时发现它有虚引用，那么就会在回收对象后将这个虚引用加入引用队列，以通知应用程序对象回收情况，用于跟踪垃圾回收过程。