JVM 自动内存管理:对象判定和回收算法

JVM 自动内存管理:对象判定和回收算法

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可回收对象的判定方法

1、引用计数算法

原理:给对象中添加一个引用计数器,每当一个地方引用它时,计数器值就加1,当引用失效时,计时器就减1,任何时刻计数器为0的对象就是不可能在被使用的。

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缺陷:循环引用

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2、可达性分析算法

原理:通过一些列的称为“GC Roots”的对象作为起始点,从这些节点开始进行向下搜索,搜索走过的路径成为引用链(Reference Chain),当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连(用图论的话来说就是从GC Roots到这个对象不可达)时,则证明此对象不可用

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垃圾收集算法

1、标记-清除算法

原理:算法分为“标记”和“清除”两个阶段,首先标记出所有需要回收的对象,在标记完成后统一回收掉所有被标记的对象

缺陷:标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片

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2、复制算法

原理:将可用内存按容量划分为大小相等的两块,每次只是用其中的一块,当这一块的内存用完了,就将还存活着的对象复制到另一块上面,然后再把已使用过的内存空间一次清理掉

缺陷:将内存缩小为原来的一半

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3、标记-整理算法

原理:标记过程仍然与“标记-清除”算法一样,但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理,而是让存活对象都向一端移动,然后直接清理掉端边界以外的内存

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4、分代收集算法

原理:根据对象的存活周期的不同将内存分为几块,一般是吧Java堆分为新生代和老年代,这样的话就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。

HostSpot虚拟机的算法实现

GC Roots枚举的难点:检查范围大,必须在快照中进行,时间敏感。

准确式GC的含义:虚拟机可以知道内存中某个位置的数据具体是什么类型。

举例:内存中有一个32bit的整数123456,它到底是一个reference类型指向123456的内存地址还是一个数值为123456的整数,虚拟机将有能力分辨出来,这样才能在GC的时候准确判断堆上的数据是否还可能被利用。

1、GC Roots枚举


2、安全点和安全区

Safepoint的含义:会导致OopMap内容变化的指令非常多,如果为每一条指令都生成对应的OopMap,那将会需要大量的额外空间,这样GC的空间成本将会变得很高,所有HotSpot只是在“特定的位置”记录了这些信息,这些位置被称为安全点Safepoint。

在Safepoint上停止线程执行:

抢先式中断:不需要线程的执行代码主动去配合,在GC发生时,首先把所有线程全部中断,如果发现有线程中断的地方不在安全点上,就恢复线程,让它跑到安全点上。

主动式中断:GC需要中断线程的时候,不直接对线程操作,仅仅简单的设置了一个标志,各个线程执行时主动去轮询这个标志,发现中断标志为真时就自己中断挂起。



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