1.为什么要了解垃圾收集和内存分配呢?
当需要排查内存溢出,内存泄露问题时,当垃圾回收称为系统达到更高并发量的瓶颈时,就需要对自动化技术实施必要的监控和调节
2.java运行时数据区的各个部分,程序计数器,虚拟机栈,本地方法栈,三个区域随线程而生,随线程灭而灭,这几个区域的内存分配和回收具备确定性,所以不需要过多考虑回收的问题,因为方法或者线程的结束,内存自然就跟着回收了。而java堆和方法区不一样,一个接口中的多个实现类需要的内存可能不一样,一个方法中的多个分支需要的内存可能不一样,只有在程序运行期间才知道会创建哪些对象,内存分配和回收是动态的。
判断对象是否存活
1.引用计数法:给对象添加一个引用计数器,每当一个地方引用他计数器就加1,当引用失效时,计数器减1,任何时刻计数器为0的对象就是不能再被使用的。不能解决对象间相互循环引用的问题 objA.instance = objB objB.instance = objA
2.可达性分析算法:通过一系列的称为"GC Roots"的对象作为起始点,从这些节点开始向下搜索,,搜索所走过的路径称为引用链,当一个对象到GC Roots没有任何引用链的时候,则判定次对象是不可用的
GC Roots的对象包括
1.方法区的静态属性引用的变量
2.方法区常量引用的对象
3.本地方法栈中引用的对象
4.虚拟机栈中引用的对象
引用
1.JDK1.2之前,引用:如果reference类型的数据存储的数值代表一块内存的起始地址,就称这块内存代表一个引用。狭隘 的定义
2.JDK1.2之后分
强引用:强引用在代码中普遍存在,类似于 Object obj = new Object() 只要强引用还在,垃圾收集器永远不会回收被引用的对象
软引用:有用但不必须的对象,在系统发生内存溢出一场之前,将这些对象列进回收范围之中进行第二次回收
弱引用:非必需的对象,比软引用更弱,被软引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前
虚引用:幽灵引用/幻影引用,引用关系最弱的一种,虚引用目的是在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。
判断对象是否死亡
真正判定一个对象的死亡需要进行两次标记的过程,如果对象进行可达性分析后,发现没有与GC Roots相连接的引用链,那么他将会被第一次标记并且进行一次筛选,筛选的条件是对象是否有必要进行finalize()方法,当对象没有覆盖finalize方法或者虚拟机已经调用finalize方法时,这个对象就没必要执行finalize方法
如果对象在执行finalize方法时,与任何一个对象建立关联,就可以被拯救,那么第二次标记时它将被移除出即将会收的集合
回收方法区
永久代(hotspot方法区):主要回收废弃常量和无用的类
如果假设一个字符串abc在常量池中,如果系统中没有任何一个String对象叫做abc,那么这个常量就是废弃常量
无用的类:满足三个条件才可以算是无用的类
该类的所有实例都已经被回收
加载该类的classloader已经被回收
该类对应的java.lang.class对象没有在任何地方被引用
垃圾收集算法
1.标记清除法:首先标记所有需要回收的对象,在完成标记后统一回收所有被标记的对象
缺点:1.效率问题,标记和清除的效率都不高 2.会产生大量不连续的内存碎片,空间碎片太多会导致在程序运行过程中需要分配较大对象时,无法找到足够连续内存而提前出发垃圾回收
2.复制算法:将可用内存划分为大小相等的两块,每次只使用其中的一块,当一块内存用完了,就将还存活的对象复制到另一块内存上,然后再把已经使用的内存空间一次清理掉。
实现简单,运行高效,但是算法代价大
现代商业虚拟机用这种算法来回收新生代,将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间,每次使用Eden和Survivor,将Eden和Survivor中还存活的对象一次性复制到另外的Survivor空间上,最后清理掉Eden和刚才使用过的Survivor。Eden:Survivor = 8:1
当Survivor空间不够用时,需要依赖老年代进行分配担保
3.标记整理算法:过程与标记清除一样,但后续不是直接对回收的对象进行清理,而是让所有存活的对象移向一端,清理掉端边界以外的内存区域
4.分代收集算法:当代商业虚拟机都采用分代收集,根据对象存活周期的不同将内存划分为几块,一般是把java堆分成新生代和老年代,根据各个年代特点采用不同的收集算法,新生代中,每次收集都有大量对象死去,所以用复制算法,而老年代对象存活率高,没有额外空间作分配担保,所以必须使用标记清除或者标记整理