垃圾回收原理和算法

??Java引入了垃圾回收機制，令C++程序員最頭疼的內存管理問題迎刃而解。Java程序員可以將更多的精力放到業務邏輯上面，而不是內存管量上面，大大的提高了開發效率。這是因為Java有自動的垃圾回收機制。

內存管理

Java 的內存管理很大程度指的就是對象的管理，其中包括對象空間的分配和釋放。

對象空間的分配：使用new送鍵字創建對象即可。

以象空間的釋放：將對象賦值null即可。垃圾回收器將負責回收所有“不可達”對象的內存空間。

垃圾回收過程

任何一種垃圾回收算法一般要做兩件基本事情。

1、發現無用的對象。

2、回收無用對象占用的內存空間。

??垃圾回收機制保證可以將“無用的對象”進行回收。無用的對象指的就是沒有任何變量引用該對象。Java的垃圾回收器通過相關算法發現無用對象，并進行清除和整理。

垃圾回收的相關算法

1、引用計數法：

??堆中每個對象都有一個引用計數。被引用一次，計數加1,被引用變量值變為null，則計數減1,直到計數為0,則表示變成無用對象。優點是算法簡單，缺點是“循環引用的無用的對象“無法識別。

循環引用示例

public class Student{

String name;

Student friend;

public static void main(String[] args){

Student s1 = new Student();

Student s2 = new Student();

s1.friend = s2;

s2.friend = s1;

s1 = null;

s2 = null;

}

}

??s1和s2相互引用對方，導致它們引用計數不為0,但是實際已是無用對象，但是無法被識別。

2、引用可達法

??程序把所有的引用關系看作一張圖，從一個節點GC ROOT 開始，尋找對應的引用節點，找到這個節點以后，繼續尋找這個節點的引用節點，當所有的引用節點尋找完畢之后，剩余的節點則被認為是沒有被引用到的節點，即無用的節點。

通用的分代垃圾回收機制

分代垃圾回收機制，是基于這樣一個事實：不同的對象的生命周斯是不一樣的。因此，不同生命周期的對象可以采取不同的回收算法，可便提高回收效率。我們將對象分為三種狀態：年輕代、年老代、持久代。JVM將堆內存劃分為 (Eden 、Survivor) (年輕代) 和 (Tenured/Old) (年老代) 空間。

年輕態

所有新生成的對象首先都是放在Eden區，年輕代的目標就是盡可能的快速的收集掉那些生命周期短的以象，對應的是Minor GC，每次Minor GC 會清理年輕代的內存，算法采用效率較高的復制算法，頻繁的操作，但是會浪費內存空間。當“年輕代“區域存放滿對象后，就將對象存放到年老代區域。

年老代

在年輕代中經厲了15次垃圾回收后，仍然存活的對象，就會被放到年老代中，因些，可以認為年老代中存放的都是一些生命周期較長的對象。年老代對象越來越多，我們就就要啟動 Major GC 和 Full GC (全量回收)，來一次大掃除，全面清理年輕代區域和年老代區域。

持久代

持久代用來存放態文件，如Java類，方法等，持久代對垃圾回收機制沒有顯著影響。還有就是持久代的對象存放在方法區里面。

Minor GC

用于清理年輕年區域，Eden區滿了就會觸發一次 Minor GC，清理無用對象，將有用對象復制到 Survivor1，Survivor2 區，這兩個區域，大小空間也相同，同一時刻只有一個在用，一個為空。

Major GC

用于清理老年代區域。

Full GC

用于清理年輕代、年老代。成本軟高，會對系統性能產生影響。

垃圾回收過程

1、新創建一個對，絕大多數都會存儲在Eden里面。

2、當Eden滿了之后，不能再創建新的對象了，則觸發垃圾回收機制 GC ，將無用的對象清理掉，有用的對象復制到Survivor中，比如：S1中，同時清理Eden區。

3、當Eden區再次滿了以后，會將S1中不能被清空的對象存放到另外一個Survivor中，比如：S2,同時將Eden區中的不能清空的對象，也復制到S2中，保證Eden和S1,均被清空。

4、重復多次(默認15次)以后Survivor中沒有被清理的對象，則會被復制到老年代Old區中。

5、當Old區滿了，則會觸發一個一次完整地垃圾回收(Full GC)。

JVM 調優和Full GC

在對JVM 調優的過程中，很大一部分工作就是對于 Full GC 的調節。因為Full GC 運行的時候，非常的影響性能，所以我們盡可能的不用調用到這個Full GC。

下面的原因可能導致Full GC:

1、年老代(Tenured)被寫滿。

2、持久代(perm)被寫滿。

3、System.gc() 被調用了。

4、上一次GC之后Heap的各域分配策略動態變化。

細節決定成敗!

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的java中的年轻态,14、Java垃圾回收机制(示例代码)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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