轉(zhuǎn)載自? ?JVM內(nèi)存管理------GC算法精解（五分鐘教你終極算法---分代搜集算法）

引言

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? ? ? ? ?何為終極算法？

? ? ? ? ?其實就是現(xiàn)在的JVM采用的算法，并非真正的終極。說不定若干年以后，還會有新的終極算法，而且?guī)缀跏且欢〞?#xff0c;因為LZ相信高人們的能力。

? ? ? ? ?那么分代搜集算法是怎么處理GC的呢？

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對象分類

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? ? ? ? ?上一章已經(jīng)說過，分代搜集算法是針對對象的不同特性，而使用適合的算法，這里面并沒有實際上的新算法產(chǎn)生。與其說分代搜集算法是第四個算法，不如說它是對前三個算法的實際應(yīng)用。

? ? ? ? ?首先我們來探討一下對象的不同特性，接下來LZ和各位來一起給這些對象選擇GC算法。

? ? ? ? ?內(nèi)存中的對象按照生命周期的長短大致可以分為三種，以下命名均為LZ個人的命名。

? ? ? ? ?1、夭折對象：朝生夕滅的對象，通俗點講就是活不了多久就得死的對象。

? ? ? ? ? ? ?例子：某一個方法的局域變量、循環(huán)內(nèi)的臨時變量等等。

? ? ? ? ?2、老不死對象：這類對象一般活的比較久，歲數(shù)很大還不死，但歸根結(jié)底，老不死對象也幾乎早晚要死的，但也只是幾乎而已。

? ? ? ? ? ? ?例子：緩存對象、數(shù)據(jù)庫連接對象、單例對象（單例模式）等等。

? ? ? ? ?3、不滅對象：此類對象一般一旦出生就幾乎不死了，它們幾乎會一直永生不滅，記得，只是幾乎不滅而已。

? ? ? ? ? ? ?例子：String池中的對象（享元模式）、加載過的類信息等等。

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對象對應(yīng)的內(nèi)存區(qū)域

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? ? ? ? ?還記得前面介紹內(nèi)存管理時，JVM對內(nèi)存的劃分嗎？

? ? ? ? ?我們將上面三種對象對應(yīng)到內(nèi)存區(qū)域當(dāng)中，就是夭折對象和老不死對象都在JAVA堆，而不滅對象在方法區(qū)。

? ? ? ? ?之前的一章中我們就已經(jīng)說過，對于JAVA堆，JVM規(guī)范要求必須實現(xiàn)GC，因而對于夭折對象和老不死對象來說，死幾乎是必然的結(jié)局，但也只是幾乎，還是難免會有一些對象會一直存活到應(yīng)用結(jié)束。然而JVM規(guī)范對方法區(qū)的GC并不做要求，所以假設(shè)一個JVM實現(xiàn)沒有對方法區(qū)實現(xiàn)GC，那么不滅對象就是真的不滅對象了。

? ? ? ? ?由于不滅對象的生命周期過長，因此分代搜集算法就是針對的JAVA堆而設(shè)計的，也就是針對夭折對象和老不死對象。

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JAVA堆的對象回收（夭折對象和老不死對象）

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? ? ? ? ? 有了以上分析，我們來看看分代搜集算法如何處理JAVA堆的內(nèi)存回收的，也就是夭折對象與老不死對象的回收。

? ? ? ? ??夭折對象：這類對象朝生夕滅，存活時間短，還記得復(fù)制算法的使用要求嗎？那就是對象存活率不能太高，因此夭折對象是最適合使用復(fù)制算法的。

? ? ? ? ? 小疑問：50%內(nèi)存的浪費怎么辦？

? ? ? ? ? 答疑：因為夭折對象一般存活率較低，因此可以不使用50%的內(nèi)存作為空閑，一般的，使用兩塊10%的內(nèi)存作為空閑和活動區(qū)間，而另外80%的內(nèi)存，則是用來給新建對象分配內(nèi)存的。一旦發(fā)生GC，將10%的活動區(qū)間與另外80%中存活的對象轉(zhuǎn)移到10%的空閑區(qū)間，接下來，將之前90%的內(nèi)存全部釋放，以此類推。

? ? ? ? ? 為了讓各位更加清楚的看出來這個GC流程，LZ給出下面圖示。

? ? ? ? ?圖中標(biāo)注了三個區(qū)域中在各個階段，各自內(nèi)存的情況。相信看著圖，它的GC流程已經(jīng)不難理解了。

? ? ? ? ?不過有兩點LZ需要提一下，第一點是使用這樣的方式，我們只浪費了10%的內(nèi)存，這個是可以接受的，因為我們換來了內(nèi)存的整齊排列與GC速度。第二點是，這個策略的前提是，每次存活的對象占用的內(nèi)存不能超過這10%的大小，一旦超過，多出的對象將無法復(fù)制。

? ? ? ? ?為了解決上面的意外情況，也就是存活對象占用的內(nèi)存太大時的情況，高手們將JAVA堆分成兩部分來處理，上述三個區(qū)域則是第一部分，稱為新生代或者年輕代。而余下的一部分，專門存放老不死對象的則稱為年老代。

? ? ? ? ?是不是很貼切的名字呢？下面我們看看老不死對象的處理方式。

? ? ? ? ?老不死對象：這一類對象存活率非常高，因為它們大多是從新生代轉(zhuǎn)過來的。就像人一樣，活的年月久了，就變成老不死了。

? ? ? ? ?通常情況下，以下兩種情況發(fā)生的時候，對象會從新生代區(qū)域轉(zhuǎn)到年老帶區(qū)域。

? ? ? ? ?1、在新生代里的每一個對象，都會有一個年齡，當(dāng)這些對象的年齡到達(dá)一定程度時（年齡就是熬過的GC次數(shù)，每次GC如果對象存活下來，則年齡加1），則會被轉(zhuǎn)到年老代，而這個轉(zhuǎn)入年老代的年齡值，一般在JVM中是可以設(shè)置的。

? ? ? ? ?2、在新生代存活對象占用的內(nèi)存超過10%時，則多余的對象會放入年老代。這種時候，年老代就是新生代的“備用倉庫”。

? ? ? ? ?針對老不死對象的特性，顯然不再適合使用復(fù)制算法，因為它的存活率太高，而且不要忘了，如果年老代再使用復(fù)制算法，它可是沒有備用倉庫的。因此一般針對老不死對象只能采用標(biāo)記/整理或者標(biāo)記/清除算法。

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方法區(qū)的對象回收（不滅對象）

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? ? ? ? ?以上兩種情況已經(jīng)解決了GC的大部分問題，因為JAVA堆是GC的主要關(guān)注對象，而以上也已經(jīng)包含了分代搜集算法的全部內(nèi)容，接下來對于不滅對象的回收，已經(jīng)不屬于分代搜集算法的內(nèi)容。

? ? ? ? ?不滅對象存在于方法區(qū)，在我們常用的hotspot虛擬機（JDK默認(rèn)的JVM）中，方法區(qū)也被親切的稱為永久代，又是一個很貼切的名字不是嗎？

? ? ? ? ?其實在很久很久以前，是不存在永久代的。當(dāng)時永久代與年老代都存放在一起，里面包含了JAVA類的實例信息以及類信息。但是后來發(fā)現(xiàn)，對于類信息的卸載幾乎很少發(fā)生，因此便將二者分離開來。幸運的是，這樣做確實提高了不少性能。于是永久代便被拆分出來了。

? ? ? ? ?這一部分區(qū)域的GC與年老代采用相似的方法，由于都沒有“備用倉庫”，二者都是只能使用標(biāo)記/清除和標(biāo)記/整理算法。

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回收的時機

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? ? ? ? ?JVM在進行GC時，并非每次都對上面三個內(nèi)存區(qū)域一起回收的，大部分時候回收的都是指新生代。因此GC按照回收的區(qū)域又分了兩種類型，一種是普通GC（minor GC），一種是全局GC（major GC?or Full GC），它們所針對的區(qū)域如下。

? ? ? ? ?普通GC（minor GC）：只針對新生代區(qū)域的GC。

? ? ? ? ?全局GC（major GC or Full GC）：針對年老代的GC，偶爾伴隨對新生代的GC以及對永久代的GC。

? ? ? ? ?由于年老代與永久代相對來說GC效果不好，而且二者的內(nèi)存使用增長速度也慢，因此一般情況下，需要經(jīng)過好幾次普通GC，才會觸發(fā)一次全局GC。

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結(jié)束語

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? ? ? ???GC的相關(guān)內(nèi)容基本上就這些了，下一章我們一起探討一下具體的GC實現(xiàn)都有哪些。

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的JVM内存管理------GC算法精解（五分钟教你终极算法---分代搜集算法）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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