【JVM Ⅴ】垃圾回收經常使用算法

開始這一章節以前先問本身幾個問題：咱們爲何要學習這一章節？知道了GC 有什麼好處？

1、前言：

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垃圾回收：
在將來的JDK中可能G1會爲ZGC所取代

先問本身幾個問題：

• 什麼是垃圾？
  • 垃圾就是堆內存中（範指）沒有任何指針指向的對象實體。不具備可達性。
• 爲何要回收垃圾？
  • 由於咱們的內存是有限的，內存長時間不清理就會致使內存溢出，OOM；
  • 只要是程序正在跑，那麼就不斷生成新的對象，咱們須要GC開闢新的空間分配給新的對象。
• 咱們怎麼回收垃圾？
  • 依靠Java的自動內存回收機制，機制的優劣由算法決定；
  • 或者說是機制的適配度由算法和應用場景共同決定。
• 何時回收垃圾？
  • 當堆中的實體對象沒有任何指針指向的時候

2、GC的標記階段算法：

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標記＆清除

一、引用計數（Reference Counting）：

Java已經擯棄了這種算法，由於此算法須要的額外處理過多

【優】效率高，python也在用，就像論文的引用因子同樣，沒有用的文章就應該多多回收，清理學術垃圾。
【缺】沒法處理對象的相互「循環引用」，一旦造成了引用環，就沒有辦法去解決。進而形成內存泄漏。

二、可達性分析⭐（根搜索、Tracing Garage Collection）：

GC Roots = 起始節點集，從GC Roots開始向下搜索，鏈接的路徑爲引用鏈，GC Roots不可達的對象被判爲不可用。

哪些是GC Roots？

• 虛擬棧上的棧幀的局部變量表引用的對象；
• 方法區上常量引用
• 方法區上靜態變量
• 被同步鎖修飾的對象
• 除了堆區，和堆有聯繫的都是起始節點……

【優】解決了循環引用的缺點
【缺】須要遍歷

3、垃圾收集算法：

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標記清除算法
複製算法
標記清除整理算法

標記-清除算法：

先mark可達對象，從根節點開始進行線性遍歷。
【優】夠平均
【缺】效率不高，GC的時候致使STW，清楚後存在內存碎片（會存在一個空閒列表）

這是最快的清除算法

複製算法

先把空間分爲兩個部分，把標記的對象規整地移到另外一個空間中（指針碰撞的方式）
【優】高效，無需mark/sweep；沒有內存碎片；
【缺】犧牲了大量的空間，」最好大家所有是垃圾！「

標記-清除-整理算法

在標記以後清除完了再進行整理，屬於標記清除算法的優化版，無空閒列表
【優】無空閒列表，無內存碎片；空間開銷低
【缺】時間慢，須要進行屢次操做。

4、finalize＆內存分析工具

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finalization——免死金牌

finalize是給GC調用的

【問】回收的時候會涉及到哪些操做？會伴隨着什麼狀態？

• 可觸及：正常狀態，在GC Roots的引用鏈上；
• 可復活：須要重寫finalize方法纔有的，「皇帝賜給你的重寫finalize方法」
• 不可觸及：finalize免死金牌只能用一次，若是沒有重寫的finalize方法，那麼就直接掛了。

MAT ＆ GC Roots：

Memory Analyzer Tools 內存分析工具

分析dump文件：根據GC Roots去溯源，監控內存泄漏→ JProfiler

分區算法

將堆空間分紅小空間是爲了下降停頓時間，下降延遲

實際的使用都是複合算法。

String

final是寫死的，不能繼承也不能作任何修改；

Serializable修飾是跨進程

Comparable可比較的