目錄標(biāo)題

• 1.可回收對象
• • 1、引用計(jì)數(shù)算法
  • 2、可達(dá)性分析算法
• 2.垃圾收集算法
• • 1.標(biāo)記-清除算法
  • 2. 復(fù)制算法
  • 3.標(biāo)記-整理算法
  • 4. 分代收集算法
• 3.新生代 老年代
• 4.什么時候GC回收對象？

Java堆（Java Heap）是Java虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中最大的一塊。Java堆是被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，在虛擬機(jī)啟動時創(chuàng)建。此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對象實(shí)例，幾乎所有的對象實(shí)例都在這里分配內(nèi)存。
Java堆是垃圾收集器管理的主要區(qū)域，也被稱做“GC堆”（Garbage Collected Heap

Java回收對象涉及如何判斷哪些對象應(yīng)該回收，內(nèi)存的收集算法等。

1.可回收對象

在堆里面存放著Java世界中幾乎所有的對象實(shí)例，垃圾收集器在對堆進(jìn)行回收前，第一件事情就是要確定這些對象之中哪些 可回收。

1、引用計(jì)數(shù)算法

給對象中添加一個引用計(jì)數(shù)器，每當(dāng)有一個地方引用它時，計(jì)數(shù)器值就加 1；當(dāng)引用失效時，計(jì)數(shù)器值就減1；任何時刻計(jì)數(shù)器為0的對象就是不可能再被使用的，主流的Java虛擬機(jī)里面沒有選用引用 計(jì)數(shù)算法來管理內(nèi)存，其中最主要的原因是它很難解決對象之間相互循環(huán)引用的問題。

2、可達(dá)性分析算法

是通過一系列的稱為"GC Roots"的對象作為起始點(diǎn)，從這些節(jié)點(diǎn)開始向 下搜索，搜索所走過的路徑稱為引用鏈（Reference Chain），當(dāng)一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連（用圖論的話來說，就 是從GC Roots到這個對象不可達(dá)）時，則證明此對象是不可用的
在Java語言中，可作為GC Roots的對象包括下面幾種：

虛擬機(jī)棧（棧幀中的本地變量表）中引用的對象。

方法區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對象。

方法區(qū)中常量引用的對象。

本地方法棧中JNI（即一般說的Native方法）引用的對象。

2.垃圾收集算法

垃圾收集算法分為如下：

1.標(biāo)記-清除算法

“標(biāo)記-清除”（Mark-Sweep）算法，算法分為“標(biāo)記”和“清除”兩個階段：首先標(biāo)記出 所有需要回收的對象，在標(biāo)記完成后統(tǒng)一回收所有被標(biāo)記的對象
缺點(diǎn)：
一個是效率問題，標(biāo)記和清除兩個過程的效率都不高；
一個是空間問題，標(biāo)記清除之后會產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片， 空間碎片太多可能會導(dǎo)致以后在程序運(yùn)行過程中需要分配較大對象時，無法找到足夠的連續(xù)內(nèi)存而不得不提前觸發(fā)另一次垃圾收集動作。

2. 復(fù)制算法

將可用內(nèi)存按容量劃分為大小相等的兩塊，每次只使 用其中的一塊。當(dāng)這一塊的內(nèi)存用完了，就將還存活著的對象復(fù)制到另外一塊上面，然后再把已使用過的內(nèi)存空間一次清理掉。
現(xiàn)在的商業(yè)虛擬機(jī)都采用這種收集算法來回收新生代，是將內(nèi)存分為一塊較大的Eden空間和兩塊較小的Survivor空間，每次使用Eden和其中一塊Survivor。當(dāng)回收時，將Eden和Survivor中還存活著的對象一次性地復(fù)制到另外一塊Survivor空間上，最后清理掉Eden和剛 才用過的Survivor空間。HotSpot虛擬機(jī)默認(rèn)Eden和Survivor的大小比例是8:1，也就是每次新生代中可用內(nèi)存空間為整個新生代容量 的90%（80%+10%），只有10%的內(nèi)存會被“浪費(fèi)”。

3.標(biāo)記-整理算法

復(fù)制收集算法在對象存活率較高時就要進(jìn)行較多的復(fù)制操作，效率將會變低。根據(jù)老年代的特點(diǎn)，有人提出了另外一種“標(biāo)記-整理”（Mark-Compact）算法，標(biāo)記過程仍然與“標(biāo)記-清除”算法一樣，但后 續(xù)步驟不是直接對可回收對象進(jìn)行清理，而是讓所有存活的對象都向一端移動，然后直接清理掉端邊界以外的內(nèi)存，

4. 分代收集算法

當(dāng)前商業(yè)虛擬機(jī)的垃圾收集都采用“分代收集”（GenerationalCollection）算法，只是根據(jù)對象 存活周期的不同將內(nèi)存劃分為幾塊。一般是把Java堆分為新生代和老年代，這樣就可以根據(jù)各個年代的特點(diǎn)采用最適當(dāng)?shù)氖占?法。在新生代中，每次垃圾收集時都發(fā)現(xiàn)有大批對象死去，只有少量存活，那就選用復(fù)制算法，只需要付出少量存活對象的復(fù)制 成本就可以完成收集。而老年代中因?yàn)閷ο蟠婊盥矢摺]有額外空間對它進(jìn)行分配擔(dān)保，就必須使用“標(biāo)記—清理”或者“標(biāo)記— 整理”算法來進(jìn)行回收。

3.新生代 老年代

Java堆是垃圾收集器管理的主要區(qū)域，因此很多時候也被稱做“GC堆”（Garbage Collected Heap”）。從內(nèi)存回收的角度來看，由于現(xiàn)在收集器基本都采用分代收集算法，所以Java堆中還可以細(xì)分為：

• 新生代：有Eden空間、FromSurvivor空間、To Survivor空間等。從內(nèi)存分配的角度來看，線程共享的Java堆中可能劃分出多個線 程私有的分配緩沖區(qū)（Thread LocalAllocationBuffer,TLAB）
• 老年代：主要存放大對象，需要大量連續(xù)空間的對象；如長字符串和數(shù)組；長期存活的對象直接進(jìn)入老年代，虛擬機(jī)給每個對象定義了一個對象年齡（Age）計(jì)數(shù)器。如果對象在Eden出生并經(jīng)過第一次Minor GC后仍然存活，并且能被Survivor容納的話，將被移動到Survivor空間中，并且對象年齡設(shè)為1。對象在Survivor區(qū)中每“熬過”一次Minor GC，年齡就增加1歲，當(dāng)它的年齡增加到一定程度（默認(rèn)為15歲），就將會被晉升到老年代中。
  為了能更好地適應(yīng)不同程序的內(nèi)存狀況，虛擬機(jī)并不是永遠(yuǎn)地要求對象的年齡必須達(dá)到了MaxTenuringThreshold才能晉升老年 代，如果在Survivor空間中相同年齡所有對象大小的總和大于Survivor空間的一半，年齡大于或等于該年齡的對象就可以直接進(jìn)入 老年代，無須等到MaxTenuringThreshold中要求的年齡。

4.什么時候GC回收對象？

大多數(shù)情況下，對象在新生代Eden區(qū)中分配。當(dāng)Eden區(qū)沒有足夠空間進(jìn)行分配時，虛擬機(jī)將發(fā)起一次Minor GC，當(dāng)存活的對象所需要的空間大于survivor空間時，會存入老年代中，當(dāng)老年代的空間滿了，會觸發(fā)Full GC。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的垃圾收集机制原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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