Java 垃圾收集與內存回收

垃圾收集（Garbage collection, GC）

收集原理：

1、引用計數算法：給對象中添加一個引用計數器，每當有一個地方引用它，計數器就加一；引用實效，就減一；它的問題是沒法解決循環引用。

二、可達性分析算法：以一系列被稱爲‘GC Roots’的對象爲起點，像下搜索，能到達的對象爲可用，不然爲不可用。
GC Roots對象包括：
虛擬機棧（棧幀中的本地變量表）中引用的對象
方法區中類靜態屬性引用的對象。
方法區中常量引用的對象
本地方法棧中JNI（即通常說的Native方法）引用的對象。

 

finalize方法

1、若是一個對象沒有覆蓋finalize方法，當對象被回收打時候，不會執行；
二、若是有覆蓋，可是這個對象以前已經執行過一次這個方法，當對象被回收的時候，也不會執行；
三、GC時，回收掉一個對象，若是它有覆蓋finalize方法，而且以前沒有被調用過，並不立刻銷燬它，而是將它移到F－Quene隊列，並又虛擬機啓動一個優先級低的Finalizer線程執行它，可是並不保證
等待它結束。

 

GC算法：

1、標記－清除算法（Mark Sweep）：
先標記不可達隊對象，而後統一清除；
不足是會產生內存碎片；並且效率也不高

二、複製算法：
將內存2等分，當一份快用完時，將可達對對象複製到另外一份，而後清空當前對象。
優勢是效率高，肯定是內存利用率低。

三、標記整理算法：
先標記可達的、不可達的對象，而後將可達的內存前移，最後直接清理掉後面的對象。

四、分代收集算法：
將內存劃分爲幾塊，而後根據每塊的特色選擇不一樣的算法。例如：新生代、老年代；

 

安全點、安全區域：

目前全部的GC回收時，都須要暫停用戶線程，可是用戶線程並非在每個地方都可以被GC線程暫停。目前採用的策略是，GC發出一箇中斷型號，用戶線程每在到達安全點點時候，去讀這個狀態，決定是否
暫停。
上述策略解決不了，在中斷信號發出以前用戶線程已經進入了掛起或者等待狀態（此時不在安全點）；因此提出安全區點概念；
安全區：
指一段區域的代碼段，引用不會發生變化。
線程在進入安全區點時候，會標記本身已經進入了安全區，此時若是發起GC，能夠不用理會。若是線程離開安全區時，GC已經完成GC Roots對象的枚舉，哪線程繼續執行，不然需等待枚舉完成。

收集器：

1、初生代收集器：
Serial：單線程的，而且會STOP THE WORLD，STW，即在GC到時候會中止其餘用戶線程；採用複製算法

ParNew：多線程的，線程數和CPU數相同，其餘和Serial類似；

Parallel Scavenge：與ParNew 類似，其目標是達到可控的吞吐量（Throughput），吞吐量就是CPU用於用戶線程的時間／CPU的總多時間；可是它不關注停頓時間。

二、老年代收集器：
Serial Old：Serial 的老年版；一樣是採用單線程收集器；採用標記－整理算法；另一個用途是做爲CMS收集器的備案；

Parallel Old：Parallel Scavenge的老年班；

CMS（Concurrent Mark Sweep）：使用標記－清除算法；以最短回收停頓時間爲目標的收集器；將回收分爲4各步驟：
a、初始標記：須要STW用戶線程
b、併發標記：能夠和用戶線程併發執行，好比有4各用戶線程，4個CPU這個時候GC線程也會和用戶線程輪流使用CPU。沒有阻塞，即爲併發。並行指同時運行。
c、從新標記：須要STW
d、併發清除：能夠併發

G1收集器：目前在低停頓時間上已經能夠和CMS媲美，在低吞吐量上面沒有表現的更加優秀。

 

總結：目前主流的虛擬機都是使用分代回收的機制；一、新生代和老年代可採用不一樣的收集器，互相配合完成回收任務，虛擬機可使用參數配置具體採用那種垃圾回收組合二、將堆分爲新生代和老年代，新生代又分爲一個Eden區，2個Survivor區，其中一般Eden ／ Survivor ＝ 8， 也可使用參數配置。三、一般新生代使用一個Eden、一個Survivor，回收時，將可達對象copy到另一個Survivor；若是不夠，就移動到老年代，若是再不夠就啓動Full GC，仍是不夠就OOM四、大對象（新生代放不了，或者超過了設置的值）或者長期（4bit，默認15次GC，或者自定義的）存活對象被移入年老代；五、android 採用的多是CMS策略變種。