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JVM-垃圾回收算法

书写经典 2022-05-02 阅读 57

垃圾回收算法(判断对象是否存活)

判断对象是否存活的意义是将无用的对象进行回收,减轻内存压力,从而将更多的内存空间交给程序使用。

1. 根搜索算法(GC Roots Tracing)

  • 根搜索算法(GC Roots Tracing)的基本思路是通过一系列名为“GC Roots”的对象作为起始点,从这个节点开始向下搜索,搜索所走过的路径称为引用链(Reference Chain),当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时,则证明此对象是不可用的。在主流的商用程序语言中(Java、C#),都是使用根搜索算法判定对象是否存活的。

  • 可以称作为根的有一下几种

    1. 线程栈变量

    2. 静态变量

    3. 常量池

    4. JNI指针

       

2. 引用计数法(Reference Counting)

给对象添加一个引用计数器,当有一个地方引用它时,计数器值就加1;当引用失效时,计数器就减1;任何时候计数器都为0的对象就是不可能再被使用的。引用计数器算法(Reference Counting)实现简单,判定效率也很高,在大部分情况下他都是一个不错的算法。但是,Java语言中没有选用引用计数算法来管理内存,其中最主要的原因是他很难解决对象之间的互相循环引用的问题。

垃圾清除算法

1. 标记清除算法

  • 标记:通过所有的GC Roots遍历所有对象,判断对象是否存活。

  • 清除:遍历整个堆,清除死亡的对象。

  • 优点:在对象存活比较多的时候效率较高

  • 缺点:

    1. 效率低:两遍扫描执行效率低,标记和清除都需要遍历整个堆。

    2. 内存碎片:垃圾回收后,整个堆中会存在很多不连续的区域,当需要分配较大对象时,可能会存在无法成功分配的情况,进而再次触发GC。

       

2. 标记复制算法 

  • 优点:

    1. 效率高:标记过程如果发现对象是存活的,直接复制到另外一半的区域。

    2. 没有内存碎片:存活对象直接复制到另外的一半区域,原来的一半区域直接清空,不会有内存碎片。

  • 缺点:

    1. 空间浪费:由于最多只能使用一半的内存区域,所以内存存在大量的浪费。

    2. 复制过程存在效率低的风险:当标记过程中存活对象很多时,会存在大量的对象复制,效率很低,需要调整对象引用。

       

       

3. 标记压缩算法

  • 优点:

    1. 不会产生内存碎片。

    2. 只需要维护一个空闲地址的起始指针来表示空闲区域,相比于维护一个空闲列表,开销更小。

  • 缺点:

    1. 相比于标记-清除算法多了一个整理内存空间的步骤,效率更低。

    2. 由于移动对象的过程中,需要暂停用户线程,修改变量的引用地址,会造成STW的现象

       

       

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