GC（garbage collectors）垃圾回收器学习笔记，第一天

￡神魔★判官ぃ 2023-03-14 05:55 10阅读 0赞

### 一、什么是垃圾 ###

1.  常见语言是怎么申请及释放内存的？
    
    1.  C语言：
        
        1.  申请 malloc
        2.  释放 free
    2.  C++：
        
        1.  申请 new
        2.  释放 delete
    3.  java：
        
         *  申请 new
         *  释放 自动内存释放（优点：编程简单，系统为容易出错）
         *  手动释放内存，容易出两种类型的问题：
            
             *  忘记回收
             *  重复回收
2.  没有任何引用指向的一个对象或多个对象（循环依赖）

### 二、如何定位垃圾 ###

两种算法：

1.  引用计算（reference count），在对象上记录一个数字，用来标记有多少个引用指向它，当标记为0时，些对象为垃圾，但是存在问题，循环依赖的对象，每个对象的标记为1，导致无法找到，会引起内存泄漏。
    
    ![引用计数][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NDE3OTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70] 引用计数
    
    ![循环引用][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NDE3OTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1] 循环引用
    
     
2.  根可达算法（Root Searching）
    
    1.  GC roots包括：线程栈变量（成员变量指向的其它对象，以及对象中指向的其它），静态变量，常量池，JNI 指针。这些都不是垃圾，其它找不到的，都是垃圾。
        
        ![根可达算法][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NDE3OTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2] 根可达算法

### 三、常见的垃圾回收算法 ###

1.  Mark-Sweep（标记清除），位置不连续，会产生碎片
    
    ![Mark-Sweep][] Mark-Sweep
    
     
2.  Copying（拷贝），没有碎片，浪费时间
    
    ![Copying][] Copying
    
     
3.  Mark-Compact（标记压缩），没有碎片，效率偏低
    
    ![Mark-Compact][] Mark-Compact

### 四、JVM内存分代模型（用于分代垃圾回收算法） ###

![堆内存逻辑分区][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NDE3OTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3] 堆内存逻辑分区

1.  JVM分代算法：
    
    1.  new / yong （新生代）
        
        1.  存活对象少
        2.  使用copy算法，效率高
    2.  old（老年代）
        
        1.  垃圾少
        2.  一般使用mark-compact
2.  （new / old）是部分垃圾回收器使用的模型
3.  分代模型组成部分有：新生代 + 老年代 + 永久代（1.7）/ 元数据区（1.8）MetaSpace 
    
    1.  永久代 / 元数据区 - 存放Class对象
    2.  永久代必须指定大小限制，最终会成为系统限制（使用动态代理后，会动态添加Class文件，如果不指定，会发生永久代内存溢出）。元数据区，可以设置，也可以不设置，无上限（可以设置最小，但不设置最大，受限于物理内存）
    3.  字符串常量（1.7存放在永久代，1.8存放在堆）
    4.  永久代由堆内存管理，元数据区不在受堆内存管理，Java虚拟机不在管理，由操作系统去管理
4.  New（新生代） = Eden（伊甸）+ 2个survivor区，在java中new的对象都会放在Eden区
    
    1.  New空间不足，会进行一次YGC回收，大多数的对象会被回收，活着的对象（Copying）进入s0（survivor区）
    2.  再次YGC回收之后，活着的对象Eden + s0进入s1
    3.  再次YGC回收之后，活着的对象Eden + s1进入s0
    4.  年龄足够，进入Old（老年代）<不同的垃圾回收器，年龄不同（老点的 15 CMS 6）>
    5.  s区放不下时，直接进入Old（老年代）
5.  Old（老年代）
    
    1.  顽固份子
    2.  Old空间不足，会触发一次FGC（Full GC）
    3.  System.gc()
6.  GC Tuning（GC调优）<Generation>（分代算法）
    
    1.  调优的目标，尽量减少FGC（YGC+Old整个内存进行Mark-Compact，效果会非常低，还会造成STW<停顿现象>）
    2.  MinorGC = YGC
    3.  MajorGC = FGC

### 五、常见的垃圾回收器（java1.8默认的垃圾回收：PS+PO） ###

![垃圾回收器分类][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NDE3OTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4] 垃圾回收器分类

1.  ParNew（年轻代），配合CMS的并行回收
2.  ComcurrentMarkSweep（老年代）并行的且垃圾回收和应用程序同时运行，降低STW的时间（200ms以内）
3.  Serial（年轻代）串行回收，单个线程进行回收
4.  SerialOld（老年代）
5.  PS(Parallel Scavenge)（年轻代）并行回收，多个线程并行回收
6.  PO(Parallel Old)（老年代）
7.  G1（10ms以内）
8.  ZGC（1ms以内）<与C++时间相当>
9.   Shenandoah
10. Eplison

### 六、JVM调优第一步，了解生产环境下垃圾回收器组合 ###

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NDE3OTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230312/89070e6078fa48739422494d33f27079.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NDE3OTgz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20230312/9e09ecb0b0634de0a5b97936e5db553c.png
[Mark-Sweep]: /images/20230312/7fa59d9057e3426f8cda29e276da8cff.png
[Copying]: /images/20230312/f4cd1a70187649b3b3fb102a69ee3063.png
[Mark-Compact]: /images/20230312/d623bb632c394eb18371d4d6b1bde152.png
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