Java中的GC（Garbage Collection）

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我是靠谱客的博主沉默音响，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Java中的GC（Garbage Collection），觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

1、如何判断是否是要回收的对象？

1）引用计数算法：给对象添加一个计数器，每当有一个引用它时，计数器值加1；当引用失效时，计数器值减1。当计数器减为0时，说明该对象不能再被使用，此时该对象就可以被回收。

缺点：当有循环引用时，会一直得不到回收，例如变量a和变量b之间互相引用，形成循环引用。

2）可达性分析算法：通过一系列的称为“GC Roots”的对象为起点，从这些起点遍历，走过的路径称为引用链（Reference Chain）。当一个对象无法通过引用链到达时，该对象就是可被回收的。

补充：在Java语言中，可被当做GC Roots的对象包括：

1）虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象；

2）方法区中类静态属性引用的对象；

3）方法区中常量引用的对象

2、垃圾回收算法

1）标记-清除算法（Mark-Sweep）：两个阶段，“标记”和“清除”：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完后统一回收所有被标记的对象。

缺点：标记和清除的效率都不高；多次标记清除后，会产生较多的不连续的内存碎片，导致在大的对象到来时，无法找到足够的连续内存而导致垃圾收集。

2）复制算法（Copying）：将内存分为大小一样的两块，每次只是用其中一块，当使用中的这块内存存不下对象时，会发生复制。将可用对象复制到另一个空闲内存上（顺序存放），再将之前的内存中的对象全部清除。

缺点：内存利用率不到一半，太浪费；在对象存活率高的时候，效率明显下降。

3）标记-整理算法（Mark-Compact）：类似于标记-清除算法，不同的是不直接清除可回收对象，而是将可用对象都移动到一端，然后将其它部分存在的可回收对象清除。

4）分代收集算法（Generational Collection）：根据对象存活周期将内存分为不同的几块。例如Java中，堆被分为新生代和老生代，新生代采用上面的复制算法，老生代采用上面的标记-清理算法或者标记-整理算法。

3、扩展

1）垃圾收集器关注的是Java的堆内存

2）虚拟内存技术：在内存使用不足时，可以将不常用的数据存储到磁盘中，待到使用到这些数据时，再从磁盘中读取。这时，就将使用的磁盘当成内存看待。

3）新生代中对象的特点：IBM研究发现，新生代中的对象98%是要被回收的，为此将内存空间划分为8:1:1，8为Eden（伊甸园区），1为Survivor（幸存区）。

在使用时，只是使用其中的Eden和一个Survivor，当发生回收时，将可用对象复制到那块空闲的Survivor，完成后清理Eden和之前使用的Survivor。这样内存浪费的就较少。

4）新生代/老生代：一般刚创建出来的对象是放入新生代中，在GC15次（默认次数）后，还没有被回收的对象，就会进入老生代。

发生了老生代的内存担保机制（新生代存储不下，就可能存储到老生代），也会将对象放入老生代

5）新生代中的对象在每次GC时，会有大量的对象被回收；而老生代中对象的存活率较高，并且较少发生GC。

新生代的GC：Minor GC

老生代的GC：Major GC（Full GC，即新生代也会被触发GC）

6）GC调优的目的是减少Full GC

4、GC收集器

GC收集器是内存回收的具体实现。

新生代收集器

1）Serial收集器：单线程，在进行收集时，必须停止其它线程；

2）ParNew收集器：多线程的Serial收集器，使用复制算法，也必须停止其它线程后才进行收集。除了Serial外，只有ParNew可以与CMS一起配合使用；

3）Parallel Scavenge收集器：并行的收集器，但关注点是：吞吐量（Throughput），而其它收集器关注的是减少用户的停顿时间；最大特点以下介绍的GC自适应的调节策略

扩展：GC自适应的调节策略（GC Ergonomics）：通过设定参数，可以让虚拟机自己根据系统运行情况动态的调整内存使用策略，达到动态的提供合适的停顿时间或最大的吞吐量。

老生代收集器

1）Parallel Old收集器：Parallel Scavenge的老生代版本，使用的是标记-整理算法；

2）CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器：一种以获取最短回收停顿时间的为目标的收集器。基于标记-清理算法。整个收集过程包括四个：初始标记（CMS initial mark）、并发标记（CMS concurrent mark）、重新标记（CMS remark）、并发清除（CMS concurrent sweep）。

其中初始标记、重新标记需要停顿用户线程，但停顿时间很短

GI收集器：没有区分新旧代，而是将整个堆分为若干个小区块，其中新建对象在Eden Space中；回收后幸存对象在Survivor Space中；多次回收依旧存活的对象在Old Generation中。