Jvm-8—垃圾回收概述及相关算法

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我是靠谱客的博主犹豫酸奶，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Jvm-8—垃圾回收概述及相关算法，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

8.1 概述

什么是垃圾？

指运行过程中没有指针指向的对象。

垃圾回收的主要范围是堆和方法区，最主要的是堆，有的Jvm并不涉及方法区的垃圾回收。分为标记（标识哪些是垃圾）和清除阶段。

8.2 垃圾标记阶段的算法——引用计数算法

对每个对象保存一个整型的引用计算器属性，用于记录对象被引用的次数情况。当有对象引用A时，A的引用计数器加1；当引用失效时，引用计数器减1.当引用计数器的值为0时即表示对象A不可能再被使用，可进行回收。

优点：实现简单，垃圾对象便于标识；回收效率高没有延迟。

缺点：需要单独的字段存储计数器，增加空间的开销；每次赋值都需要更新计数器，增加了时间的开销；致命的缺陷，无法处理循环引用的情况，导致Java没有采用引用技术算法。

当P指针断开连接时此时无法回收造成内存泄漏。

证明JVM没有采用引用计算算法标识垃圾对象

public class gctest1 {
    private byte[] bigSize = new byte[5*1024*1024];

    Object reference = null;

    public static void main(String[] args) {
        gctest1 g1 = new gctest1();
        gctest1 g2 = new gctest1();

        g1.reference = g2;
        g2.reference = g1;
        g1 = null;
        g2 = null;

        //显示的调用gc
        //System.gc();
    }
}
/*
    Heap
 PSYoungGen      total 75776K, used 18043K [0x000000076b900000, 0x0000000770d80000, 0x00000007c0000000)
  eden space 65024K, 27% used [0x000000076b900000,0x000000076ca9ee00,0x000000076f880000)
  from space 10752K, 0% used [0x0000000770300000,0x0000000770300000,0x0000000770d80000)
  to   space 10752K, 0% used [0x000000076f880000,0x000000076f880000,0x0000000770300000)
 ParOldGen       total 173568K, used 0K [0x00000006c2a00000, 0x00000006cd380000, 0x000000076b900000)
  object space 173568K, 0% used [0x00000006c2a00000,0x00000006c2a00000,0x00000006cd380000)
 Metaspace       used 3347K, capacity 4556K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 361K, capacity 392K, committed 512K, reserved 1048576K
*/

/*

显示的调用gc后
[GC (System.gc()) [PSYoungGen: 16742K->977K(75776K)] 16742K->985K(249344K), 0.0035305 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[Full GC (System.gc()) [PSYoungGen: 977K->0K(75776K)] [ParOldGen: 8K->820K(173568K)] 985K->820K(249344K), [Metaspace: 3341K->3341K(1056768K)], 0.0048064 secs] [Times: user=0.11 sys=0.00, real=0.00 secs] 
Heap
 PSYoungGen      total 75776K, used 1951K [0x000000076b900000, 0x0000000770d80000, 0x00000007c0000000)
  eden space 65024K, 3% used [0x000000076b900000,0x000000076bae7c68,0x000000076f880000)
  from space 10752K, 0% used [0x000000076f880000,0x000000076f880000,0x0000000770300000)
  to   space 10752K, 0% used [0x0000000770300000,0x0000000770300000,0x0000000770d80000)
 ParOldGen       total 173568K, used 820K [0x00000006c2a00000, 0x00000006cd380000, 0x000000076b900000)
  object space 173568K, 0% used [0x00000006c2a00000,0x00000006c2acd228,0x00000006cd380000)
 Metaspace       used 3347K, capacity 4556K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 361K, capacity 392K, committed 512K, reserved 1048576K
*/

8.3 可达性分析（根搜索算法）GC Roots

1.基本思路：

以根对象（一组活跃的引用）为起始点，按照从上至下的方式搜索被根对象集合所连接的目标对象是否可达。

使用可达性分析后，内存中存活的对象都会被根对象集合直接或间接的连接着，搜索过的路径称为引用链。如果内有被引用链连接则对象被标记为垃圾对象。

2.根对象：

虚拟机栈中的引用如各个线程中使用到的参数、局部变量
静态类属性的引用对象
字符串常量池中的引用
虚拟机内部的引用：基本数据类型对应的Class对象，常驻的异常对象（OutofMemoryError、NullPointerException）
除了上述固定的GC Roots对象外，根据用户所选用的垃圾回收器以及当前回收的内存区域不同，还可以有其他对象“临时”加入。比如当回收新生代区域时，老年代中的对象也属于GC Roots,需要判断老年代中的引用是否指向了新生代中的对象。

在使用可达性分析标记对象时，必须在一个保障一致性的快照中进行，不能在分析过程中对象的状态时刻在变化。这是Gc时STW的一个重要原因。

8.4 finalize 方法

1. 当一个对象被回收之前，垃圾回收器会调用这个对象的finalize方法。finalize方法允许在字类中重写，用于在对象被回收时进行资源释放。通常在这个方法中进行一些资源释放和清理的工作，比如关闭文件、套接字和数据库连接等。

不要主动的调用finallize方法，应交给垃圾回收器调用。理由：

在finalize时可能导致对象复活；

finalize()的执行完全由GC线程决定，由优先级比较低的Finalizer线程执行，即使主动调用也可能不会发生

糟糕的finalize方法会严重影响GC的性能。

2.对象的三种状态

可触及的：存在于引用链上

可复活的：第一次检索时不在引用链上但是finalize方法还未执行，可能在finalize中复活

不可触及的：finalize被执行，并且没有复活。finalize只能被调用一次。