一)GC的概念
GC,指Ganbage Collection 垃圾回收器。GC的算法主要分为四类:引用计数法、标记清除、标记压缩、复制算法。下面将对这几种算法进行逐一说明。
(二)GC的算法——引用计数法,没有被java引用
引用计数器的实现很简单,对于一个对象A,只要有任何一个对象引用了A,则A的引用计数器就加1,当引用失效时,引用计数器就减1。只要对象A的引用计数器的值为0,则对象A就不可能再被使用。
引用计数法的问题:
(1)引用和去引用伴随着加法和减法,影响性能;
(2)很难处理循环引用;
(二)GC的算法——标记-清除算法,老年代
标记-清除算法是现代垃圾回收算法的思想基础。标记-清除算法将垃圾回收分为两个阶段:
(1)标记阶段:通过根节点,标记所有从根节点开始的可达对象。因此,未被标记的对象就是未被引用的垃圾对象。
(2)清除阶段:清除所有未被标记的对象。
(三)GC的算法——标记-压缩算法,老年代
标记-压缩算法适合用于存活对象较多的场合,如老年代。它在标记-清除算法的基础上做了一些优化。和标记-清除算法一样,标记-压缩算法也首先需要从根节点开始,对所有可达对象做一次标记。但之后,它并不简单的清理未标记的对象,而是将所有的存活对象压缩到内存的一端。之后,清理边界外所有的空间。
【引申】标记压缩对标记清除而言,有什么优势呢?
优势就是能够整理内存碎片,避免分配大对象时,空间不足导致FullGC。
(四)GC的算法——复制算法,新生代
与标记-清除算法相比,复制算法是一种相对高效的回收方法;
不适用于存活对象较多的场合 如老年代;
将原有的内存空间分为两块,每次只使用其中一块,在垃圾回收时,将正在使用的内存中的存活对象复制到未使用的内存块中,之后,清除正在使用的内存块中的所有对象,交换两个内存的角色,完成垃圾回收。
复制算法的最大问题是:空间浪费!
(五)分代思想
依据对象的存活周期进行分类,短命对象归为新生代,长命对象归为老年代。
根据不同代的特点,选取合适的收集算法:
①少量对象存活,比如新年代,适合复制算法。
②大量对象存活,比如老生代,适合标记清理或者标记压缩
【注意】所有的算法,需要能够识别一个垃圾对象,因此需要给出一个可触及性的定义。
(六)可触及性
(1)可触及的:从根节点可以触及到这个对象。
(2)可复活的:一旦所有引用被释放,就是可复活状态,因为在finalize()中可能复活该对象。
(3)不可触及的:在finalize()后,可能会进入不可触及状态,不可触及的对象不可能复活,可以回收。
看如下例子:
- package com.liyan.gcTest;
- public class CanReliveObj {
- public static CanReliveObj obj;
- @Override
- protected void finalize() throws Throwable {
- super.finalize();
- System.out.println("CanReliveObj finalize called");
- obj = this;
- }
- @Override
- public String toString() {
- return "I am CanReliveObj";
- }
- public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
- obj = new CanReliveObj();
- obj = null; // 可复活
- System.gc();
- Thread.sleep(1000);
- if (obj == null) {
- System.out.println("obj 是 null");
- } else {
- System.out.println("obj 可用");
- }
- System.out.println("第二次gc");
- obj = null; // 不可复活
- System.gc();
- Thread.sleep(1000);
- if (obj == null) {
- System.out.println("obj 是 null");
- } else {
- System.out.println("obj 可用");
- }
- }
- }
输出结果
- CanReliveObj finalize called
- obj 可用
- 第二次gc
- obj 是 null
GC算法总结整理:
Stop-The-World
Java中一种全局暂停的现象
全局停顿,所有Java代码停止,native代码可以执行,但不能和JVM交互
多半由于GC引起
Dump线程
死锁检查
堆Dump
GC时为什么会有全局停顿?
类比在聚会时打扫房间,聚会时很乱,又有新的垃圾产生,房间永远打扫不干净,只有让大家停止活动了,才能将房间打扫干净。
危害
长时间服务停止,没有响应
遇到HA系统,可能引起主备切换,严重危害生产环境。