深刻JVM-自動內存管理（讀書筆記）

時間 2020-10-22

標籤算法緩存併發函數佈局線程指針對象 blog 內存欄目 Java 简体版

原文原文鏈接

自動內存管理

運行時數據區域
- 程序計數器
- Java虛擬機棧
  - Java方法執行的線程內存模型
  - 每一個方法在Java方法中的體現是棧幀
- 本地方法棧
  - 棧幀內專門爲本地方法服務
- Java堆
  - 被全部線程共享
  - 惟一目的是存放對象
  - 垃圾收集器管理的內存區域（因此也有人稱之爲」GC「堆）
    - 堆內實際有線程私有的對象緩存區，來提高線程獲取對象的效率
- 方法區
  - 與方法自己的關係並不大，而更多的是存儲的常量、靜態變量、類型信息等。
  - 運行時常量池
- 直接內存
HotSpot虛擬機與堆中對象分配、佈局、訪問
- 對象分配
  - 可用空間的劃分
    - 規整的狀況下：平移指針
    - 不規整的狀況下：空閒列表
    - 併發衝突
      - 緩衝+同步鎖/CAS
  - 內存初始化
    - 分配完內存後，進行內存初始化（賦零值）
      - 保證了成員變量默認狀況下適用就是零值
  - 構造函數初始化
- 對象內存佈局
  - 對象頭、實例數據、空白對齊的padding
- 對象的訪問
  - 經過棧上的reference訪問
    - 經過句柄來訪問
      - reference->句柄->地址
    - 經過指針來訪問（HotSpot採用）
      - reference->地址

垃圾收集器與內存分配策略

對象是否」死亡「算法
- 引用計數法（不採用）
  - 沒法解決循環引用的問題
- 可達性分析（採用）
  - 判斷從GC Root是否可達該結點
引用的分級緩存
- 只用」被引用「和」未被引用「沒法充分描述對象的引用情況
  - 好比對於這種場景：當內存空間還足夠時，能保留在內存之中，若是內存空間在進行垃圾收集後仍然很是緊張，就扔掉它（緩存）
- 強引用
  - 指在程序代碼之中廣泛存在的引用賦值，即相似「Object obj=new Object()」這種引用關係
- 軟引用
  - 有用，但非必須的對象
  - 只被軟引用關聯着的對象，在系統將要發生內存溢出異常前，會把這些對象列進回收範圍之中進行第二次回收，若是此次回收尚未足夠的內存，纔會拋出內存溢出異常
  - SoftReference
- 弱引用
  - 被弱引用關聯的對象只能生存到下一次垃圾收集發生爲止
  - WeakReference
- 虛引用
  - 沒啥用
垃圾收集算法併發
- 分代收集理論
  - 弱分代假說：絕大多數對象都是朝生夕滅
  - 強分代假說：熬過越屢次垃圾收集的對象越難消亡
  - 跨代假說：跨代引用僅佔少數
  - 收集器應該將Java堆劃分出不一樣的區域，而後將回收對象依據其年齡（年齡即對象熬過垃圾收集過程的次數）分配到不一樣的區域之中存儲
  - 標記清除算法
    - 主要問題
      - 容易纏身過多的空間碎片
  - 標記複製算法
    - 內存分兩辦，用一半，剩下的一半在每次垃圾收集的時候，存放活着的對象，原來的一半被清空
    - 主要問題
      - 若是存活對象過多，那麼複製開銷大
  - 標記-整理算法
    - 標記清除+移動
HotSpot的算法細節實現函數
- 略
經典垃圾收集器佈局
- Serial收集器線程
- G1指針
- ZGC對象