Java之GC

Java之GC

GC:GC 是JVM的垃圾回收器。与C/C++不同，java程序员无需考虑太多内存分配的位置，更不用考虑内存释放的机制，java对象内存的申请和释放都有JVM托管。JVM的内存释放机制就是GC。
GC的过程分为获取内存释放时机、遍历无用java对象、释放算法如何选择并调度、GC的种类、JVM内存布局。
首先介绍下JVM的内存布局，在JVM中，内存分为虚拟机栈、堆区、方法区、本地方法栈、程序计数器。
程序计数器是被线程似有的，指向当前线程所执行到的字节码。
1、虚拟机栈是JVM保存待执行的java方法的数据区，所有待执行的java方法会以栈帧的数据形式出栈和入栈，这一过程也表现了java方法的执行过程。
2、本地方法栈是保存的是本地方法？（本地方法如c/c++应该和JVM在操作系统上处于同一层次，为啥能被JVM操作）本地方法栈为本地方法服务，在执行一个本地方法时，虚拟机栈会被保存状态等待本地方法返回（该虚拟机栈中的方法不会被执行引擎加载执行，而是等待方法的返回）（1、本地方法栈类似于对虚拟内存栈区的映射2、本地方法栈中压入的是本地方法的接口声明，通过执行引擎加载本地方法库来获取本地方法的实现。3、倾向于后者）。
3、方法区保存类型信息。每一个类的class信息包括类名、父类、接口，和静态变量、类方法。
虚拟机栈、程序计数器、本地方法栈都是线程所私有，方法区被线程共享，而堆区是JVM的。
4、堆区存储的是java对象、包括class对象。有JVM托管，申请和释放。堆区是GC的主战场。
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堆被划分为两大区域，young和old（老年代和新年代）。young被分为Eden，servivor1/2。新生对象内存的申请主要是在Eden和其中一块servivor中，另一块servivor作为保留，在复制-释放时，作为存活对象重新排列的容器。GC分为Major GC、 Full GC、 Minor GC。
1、GC获取内存释放时机：一般发生在new时即JVM分配堆区内存的时候。当Eden区满的时候触发Minor GC，当old满时触发Full GC
GC的策略有复制-释放、标记-释放两种。复制释放就是遍历获取无用的java对象，将仍然存活的对象复制到另一块内存中，再将第一块内存中的所有对象全部释放。标记-释放就是先遍历获取无用的java对象，标注标记，在第二次遍历时将标记的对象释放。复制释放的优点是存活对象将获得重新排列，降低了内存碎片的产生；缺点是必须有另一块足够的内存来容纳存活对象，同时复制花费了大量的开销。标记-释放的优点是无需复制的开销和第二块内存的开销，缺点是产生内存利用率降低，内存碎片的数量大大增加甚至导致大块内存无法申请。
在JVM采用自适应的方式通过存活内存的多少、在堆区中排列松紧判断采用复制-释放还是标记-释放。当不在使用的对象的数量较少时使用标记-释放，当对象排列松散、内存碎片过量时使用复制-释放。
2、获取无用对象：怎样获取不再使用的对象呢，JVM使用从root节点搜索的方式，从root节点遍历对象链表，与root节点不连续的java对象即是不适用的对象，该对象将被释放。
3、如何调度：上文说道，JVM将采取自适应的方式调度释放算法，堆内存的划分就是由此而来。Eden区和其中一块servivor将作为内存申请的区域，而另一块servivor将用来在复制-释放时保存重新排列的对象，然后新的内存申请就将在后一块servivor和Eden中进行，而前一块用来保存下一次GC存活下来的对象。old域中保存的对象是永久或者长久存在的对象，经过多次GC后没有被释放，就会被移交到old中，由此可知，新生代young中保存的多是存活周期比较短的，比较久的会在多次GC没有释放后移交到老年代old中。所以Eden的内存被设计得远远大于servivor1/2，（在GC后young中仍然存在的内存是比较少的一部分，一个servivor就能保存）。
4、Full GC何时触发：
    永久代无空间申请、新升入永久代的对象内存大于永久代空余的内存、JVM加载的clas信息占用内存大于Pen Gen区内存、等。