Jvm知识学习(四)-GC算法与种类

一,GC的概念
Garbage Collection 垃圾收集
1960年 List 使用了GC
Java中,GC的对象是堆空间和永久区

二,GC算法
根 对象:
(1)栈中引用的对象
(2)方法区中静态成员或者常量引用的对象(全局对象)
(3)JNI方法栈中引用对象
1,引用计数法
老牌垃圾回收算法
通过引用计算来回收垃圾
使用者 : COM, ActionScript3, Python 
原理:引用计数器的实现很简单,对于一个对象A,只要有任何一个对象引用了A,则A的引用计数器就加1,当引用失效时,引用计数器就减1。只要对象A的引用计数器的值为0,则对象A就不可能再被使用。

引用计数法的问题 :
(1)引用和去引用伴随加法和减法,影响性能
(2)很难处理循环引用


2,标记清除
原理:标记-清除算法是现代垃圾回收算法的思想基础。标记-清除算法将垃圾回收分为两个阶段:标记阶段和清除阶段。一种可行的实现是,在标记阶段,首先通过根节点,标记所有从根节点开始的可达对象。因此,未被标记的对象就是未被引用的垃圾对象。然后,在清除阶段,清除所有未被标记的对象。


3,标记压缩
原理:标记-压缩算法适合用于存活对象较多的场合,如老年代。它在标记-清除算法的基础上做了一些优化。和标记-清除算法一样,标记-压缩算法也首先需要从根节点开始,对所有可达对象做一次标记。但之后,它并不简单的清理未标记的对象,而是将所有的存活对象压缩到内存的一端。之后,清理边界外所有的空间。


4,复制算法
与标记-清除算法相比,复制算法是一种相对高效的回收方法
不适用于存活对象较多的场合 如老年代
原理:将原有的内存空间分为两块,每次只使用其中一块,在垃圾回收时,将正在使用的内存中的存活对象复制到未使用的内存块中,之后,清除正在使用的内存块中的所有对象,交换两个内存的角色,完成垃圾回收 。


复制算法的最大问题是:空间浪费 整合标记清理思想

如下图:15M是全部空间内存,其中由于复制算法所浪费的空间是1536K,所以total为13824K。


分代思想:
依据对象的存活周期进行分类,短命对象归为新生代,长命对象归为老年代。
根据不同代的特点,选取合适的收集算法
少量对象存活,适合复制算法 (新生代)
大量对象存活,适合标记清理或者标记压缩 (老年代)

GC算法总结:
引用计数 : 没有被Java采用 
标记-清除 , 标记-压缩:老年代 
复制算法 : 新生代

三,可触及性
可触及的 : 从根节点可以触及到这个对象 
可复活的 : 一旦所有引用被释放,就是可复活状态, 因为在finalize()中可能复活该对象 
不可触及的 :
(1)在finalize()后,可能会进入不可触及状态 
(2)不可触及的对象不可能复活
(3)可以回收
示例:


经验总结:
避免使用finalize(),操作不慎可能导致错误。
优先级低,何时被调用, 不确定
何时发生GC不确定
可以使用try-catch-finally来替代它

四,Stop-The-World
说明:
Java中一种全局暂停的现象
全局停顿,所有Java代码停止,native代码可以执行,但不能和JVM交互
多半由于GC引起 :
Dump线程
死锁检查
堆Dump

GC时为什么会有全局停顿?
类比在聚会时打扫房间,聚会时很乱,又有新的垃圾产生,房间永远打扫不干净,只有让大家停止活动了,才能将房间打扫干净。

危害
长时间服务停止,没有响应
遇到HA系统,可能引起主备切换,严重危害生产环境。

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