《深入理解Java虚拟机》读书笔记-垃圾收集器与内存分配策略
在堆里存放着java世界中几乎所有的对象实例,垃圾收集器在对堆进行回收前需要知道哪些对象还存活,哪些对象已经死去。那怎么样去判断对象是否存活呢?
一、判断对象是否存活算法
1、引用计数法
实现思路:给对象添加一个引用计数器。每当有一个地方引用它时,计数器加1;引用失效时计数器减1。在任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。
优点:实现简单,效率高。
缺点:很难解决对象之间的相互循环引用。
2、可达性分析算法
实现思路:通过GC Roots的对象作为起始点,从这些节点向下搜索,搜索走过的路径成为引用链,当一个对象到GC Root没有任何引用链相连时,则证明对象是不可用的。
优点:可以很好的解决对象相互循环引用的问题。
缺点:没想到
二、在java中,哪些对象可以作为GC Roots呢?
1、虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象
2、方法区中静态类属性和常量引用的对象
3、本地方法栈中JNI(Native方法)引用的对象
三、对象标记回收过程
如果一个对象在可达性分析算法中是不可达的,那是不是这个对象就一定会被回收呢?
答案是否定的,这些对象还有一次复活的机会。要真正宣告一个对象死亡,至少要经历两次标记过程:如果对象在进行可达性分析后发现没有与任何的GC Roots相连接的引用链,那它会被第一次标记,且进行一次筛选,筛选的条件是此对象是否有必要执行finalize()方法。在什么情况下不会执行对象的finalize方法呢?1、当对象没有覆盖finalize()方法。2、该对象的finalize()方法已经被虚拟机调用过。如果一个对象被判定为有必要执行finalize方法,那这个对象会被放置在一个F-Queue的队列中,等待虚拟机自己创建的一个低优先级的Finalizer线程去执行。finalize方法是这些对象逃脱死亡命运的最后一次机会,如果对象要在finalize中成功拯救自己,只要重新与引用链上的任何一个对象建立关联即可,譬如把自己赋值给某个变量或者对象的成员变量。那在第二次标记是它将被移除“即将回收”集合。否则就只能等待着回收了。
但是,finalize方法运行代价高,不确定性大,无法保证各个对象的调用顺序。在日常开发中强烈不建议使用这个方法,如果需要有“关闭外部资源”之类的工作,使用try-finally或者其他方式都可以做得更好更及时。
四、垃圾收集算法
1、标记-清除算法
实现思路:标记算法实现很简单,通过前面介绍的可达性分析算法标记所有需要回收的对象,然后统一回收所有被标记的对象。它是最基础的收集算法,后续的收集算法都是基于这种思路并对其不足进行改进而得到的。
缺点:效率不高、产生内存碎片
2、复制算法V1
实现思路:将内存按容量划分为大小相等的两块,每次使用其中的一块。当一块的内存用完了,就将还存活的对象复制到另一块上面,然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。这样每次都是针对整个半区的内存进行回收,不用考虑内存碎片问题。
优点:简单高效、不会有内存碎片问题
缺点:内存会缩小为原来一半,代价高
3、复制算法V2(新生代采用的算法)
实现思路:替代原来将内存一分为二的方案,将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间,每次Eden使用其中的一块Survivor。当回收时,讲Eden和Survivor中还存活的对象一次性赋值到另外一块Survivor空间上,最后清理掉Eden和刚才使用过的Survivor空间。HotSpot虚拟机默认Eden和Survivor的大小比例是8:1(研究表明,新时代中98%的对象是朝生夕死的),也就是每次新时代中可用内存空间为整个新时代容量的90%。只有10%的内存会被浪费。但是,如果存活的对象占用的内存大于新时代的10%怎么办?这就需要依赖其他内存(老年代)进行分配担保了。
优点:改善了第二点中的缺点。
4、标记-整理算法(老年代采用的算法)
实现思路:过程与标记-清除算法一样,但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理。而是让所有的对象都向一端移动,然后直接清理掉端边界以外的内存。
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