JVM的内存回收及常见算法小结

2023-05-18 11:52

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什么样的对象应该被回收？

某个对象不再被栈直接或间接地引用，此时就应该被回收了。

o被指向null的时候，new Object()创建的对象就不在被栈引用了，可以被回收。

p1和personList均不再指向第一个Person对象的时候，第一个Person对象、list对象可以被回收。

经历前面的几个阶段，内存引用是这样的情况。

p1 = null后，p1曾经指向的对象虽然不再被栈直接引用，但是仍然间接通过persons引用。

此时p1指向的对象和list指向的对象都可以被回收了。

怎么样确定哪些需要回收？

对我们仍然需要使用的对象进行标记，回收没有标记的对象。

以此为例，如何进行标记的呢？

垃圾回收进行之前，所有对象的标记位是0

如果仅仅标记栈直接引用的对象，p1就会被回收，但是p1间接被list引用，因此也被标记为1

标记算法

-Stop the World（GC Root可达性算法）

在进行上面的标记过程的时候，如果有新的对象被创建，而刚好被标记过程错过的时候，就可能错误地把有用的对象给回收掉，因为标记位是0.因此，Stop the World正如其名，将应用的核心线程停掉，开始专心标记。

-引用计数法

对对象进行引用数量的标记，没有引用的对象标记是0，有引用的对象标记是引用数量。清除标记为0的对象即可。但是引用计数法有个问题，无法解决循环引用的问题，导致内存泄露。

这里声明一个对象，内部包含一个跟自己一个类型的成员变量。

在执行第五行之前，两个对象的引用计数均为2，各自引用，加上n1和n2.

执行完第五六行以后，按道理，栈上已经不在引用这两个对象，可以被回收了，但是因为n1和n2相互引用，导致引用计数为1，无法正常回收。

清除算法

一般清除算法：直接将未标记的对象清理掉

经过清理，未标记的对象被回收。

但是存在内存碎片化的问题，只能从间隙处继续分配内存，

存在内存不连续的问题，内存空间浪费严重，容易oom

清除-整理算法：先清除没有标记的对象，然后将剩余的存活对象进行整理，让内存空间更加连续。

就是代价比较高，几乎需要移动所有的对象。

复制-清除算法：将活跃的对象复制到另一个内存区域，然后清除当前区域的所有对象！

完成复制后，清除原有的区域

这种算法的弊端就是需要更多的内存空间。

GC类别	新生代垃圾回收	老年代垃圾回收	特点
Serial GC	标记-复制&清除	标记-清除&整理	Stop the World 使用单个线程处理适合小应用
Parallel GC	标记-复制&清除	标记-清除&整理	Java 8默认垃圾回收器 Stop the World 使用多个线程处理
CMS GC	标记-复制&清除（Stop the World）	接近并行的标记-清除初始标记->并发标记 -> 并发预清理->可中断预清理->重新标记->并发清除->并发重置
G1 GC	更细粒度的逻辑分区，更小的停顿时间采用复制&整理-清理的方式，优先回收垃圾最多的区域对字符串的合并整理，多个相同的字符串合并到一起，移除冗余字符串对象		-XX:UseStringDeduplication
Z GC	不在维护映射，而是对象上保持一个标记来表示活跃对象仅支持64位系统采用重定位解决内存碎片化问题		Java 15