性能优化——优化垃圾回收机制

在 Java 开发中,开发人员是无需过度关注对象的回收与释放的,JVM 的垃圾回收机制可以减轻不少工作量。但完全交由 JVM 回收对象,也会增加回收性能的不确定性。在一些特殊的业务场景下,不合适的垃圾回收算法以及策略,都有可能导致系统性能下降。


面对不同的业务场景,垃圾回收的调优策略也不一样。例如,在对内存要求苛刻的情况下,需要提高对象的回收效率;在 CPU 使用率高的情况下,需要降低高并发时垃圾回收的频率。可以说,垃圾回收的调优是一项必备技能。


这讲我们就把这项技能的学习进行拆分,看看回收(后面简称 GC)的算法有哪些,体现GC 算法好坏的指标有哪些,又如何根据自己的业务场景对 GC 策略进行调优?


垃圾回收机制


掌握 GC 算法之前,我们需要先弄清楚 3 个问题。第一,回收发生在哪里?第二,对象在什么时候可以被回收?第三,如何回收这些对象?


1. 回收发生在哪里?


JVM 的内存区域中,程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈这 3 个区域是线程私有的,随着线程的创建而创建,销毁而销毁;栈中的栈帧随着方法的进入和退出进行入栈和出栈操作,每个栈帧中分配多少内存基本是在类结构确定下来的时候就已知的,因此这三个区域的内存分配和回收都具有确定性。


那么垃圾回收的重点就是关注堆和方法区中的内存了,堆中的回收主要是对象的回收,方法区的回收主要是废弃常量和无用的类的回收。


2. 对象在什么时候可以被回收?


那 JVM 又是怎样判断一个对象是可以被回收的呢?一般一个对象不再被引用,就代表该对象可以被回收。目前有以下两种算法可以判断该对象是否可以被回收。


引用计数算法:这种算法是通过一个对象的引用计数器来判断该对象是否被引用了。每当对象被引用,引用计数器就会加

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