快捷導(dǎo)航

淺談Java垃圾回收機(jī)制

更新時(shí)間：2021年05月10日 15:46:04 作者：不善言談?wù)?

這篇文章主要介紹了淺談Java垃圾回收機(jī)制,文中有非常詳細(xì)的圖文示例及代碼示例,對(duì)正在學(xué)習(xí)java的小伙伴們有很好的幫助,需要的朋友可以參考下

一.什么是垃圾

java中,什么樣的對(duì)象是垃圾?有人說:沒有被引用的對(duì)象就是垃圾對(duì)象.我一開始對(duì)此也是深信不疑的,但是當(dāng)年我這么回答面試官的時(shí)候,得到的是一個(gè)大大的白眼.

判斷一個(gè)對(duì)象是否是垃圾,有兩種算法,一種是引用計(jì)數(shù)法,但是,這種方法解決不了循環(huán)引用的問題.

/**循環(huán)問題*/
public class Demo{
    public Demo instance;
    public static void main(String[] args) {
        Demo a=new Demo();
        Demo b=new Demo();
        a.instance=b;
        b.instance=a;
        a=null;
        b=null;
    }
}

這里寫圖片描述

另外一種方法,可以解決這種循環(huán)引用問題,那就是可達(dá)算法.關(guān)于可達(dá)算法,就我目前所知道的,有兩種解釋:

大眾說法:
通過一系列的稱謂“GC Roots”的對(duì)象作為起始點(diǎn)，從這些節(jié)點(diǎn)開始向下搜索，搜索所有走過的路徑為引用鏈，當(dāng)一個(gè)對(duì)象到GC Roots沒有任何引用鏈項(xiàng)鏈時(shí)，則證明此對(duì)象時(shí)不可用的.

這里寫圖片描述

某位前輩的理解:
選取一個(gè)對(duì)象作為GC Roots,調(diào)用其它對(duì)象去指向這個(gè)GC Roots,如果這些對(duì)象最終到達(dá)GC Roots,那表明所選取的對(duì)象不是垃圾.反之,如果對(duì)象到不了GC Roots,那么所選取的對(duì)象就是垃圾對(duì)象,就可以進(jìn)行垃圾回收了.(這是一種說法);
對(duì)象指向GC Roots所形成的鏈條叫GC鏈.

這里寫圖片描述

至于這兩種方法誰對(duì)誰錯(cuò),這就要看個(gè)人的水平了.
不管怎么樣,垃圾反正是產(chǎn)生了,那么接下來就是該怎么回收垃圾了.

二.怎么回收垃圾

2.1 靜態(tài)對(duì)象什么時(shí)候變成垃圾被回收

在說垃圾回收前,先說一個(gè)題外話,我上面所說的垃圾對(duì)象,其實(shí)是指一般的對(duì)象,因?yàn)殪o態(tài)對(duì)象有些不同.
我經(jīng)常聽人說:靜態(tài)方法隨著類的加載而加載,隨著類的消失而消失.但是,現(xiàn)在在我看來,這種說法是有問題的.
因?yàn)?靜態(tài)對(duì)象要成為垃圾被回收,要滿足三個(gè)條件:

1. 這個(gè)類的對(duì)象變成了垃圾
2. 加載這個(gè)類的類加載器變成了垃圾
3. 關(guān)于這個(gè)對(duì)象的class對(duì)象也變成了垃圾
只有滿足這三個(gè)條件,靜態(tài)對(duì)象才會(huì)變成垃圾被回收,要不然靜態(tài)對(duì)象會(huì)一直存在于永久帶中.

2.2 新生代和年老代

既然要說垃圾回收,那么我們就先來看看跟垃圾回收密切相關(guān)的堆內(nèi)存(新生代和年老代)

這里寫圖片描述

如圖所示:
堆內(nèi)存按1:2被劃分成了年輕代(新生代)和年老代.新生代又被按照8:1:1的比例分為一個(gè)eden區(qū)和兩個(gè)survivor(survivor0,survivor1)區(qū)
關(guān)于分區(qū),我只講到這里,有興趣的可以自己研究.

三、垃圾回收算法

3.1 標(biāo)記清除算法

這里寫圖片描述

如圖所示:標(biāo)記清除算法分成兩步,第一步,標(biāo)記要回收的垃圾對(duì)象,第二步就是清除被標(biāo)記的垃圾對(duì)象.
同樣,如圖所示,標(biāo)記清除算法會(huì)產(chǎn)生大量的內(nèi)存碎片,而且效率低.所以,為了解決這個(gè)問題,出現(xiàn)了復(fù)制清除算法.

3.2 復(fù)制清除算法(專門用于處理年輕代垃圾的)

這里寫圖片描述

如圖所示,所謂復(fù)制清除算法,就是在要進(jìn)行垃圾回收的時(shí)候,先將活著的對(duì)象整齊的復(fù)制到一塊空閑區(qū)域,然后再將原來的區(qū)域的垃圾全部清除.

復(fù)制清除算法的優(yōu)點(diǎn):效率高于標(biāo)記清除算法,活著的對(duì)象是整齊排列的,沒有內(nèi)存碎片.

但是這個(gè)方法的缺點(diǎn)也很明顯,那就是浪費(fèi)空間.,畢竟如果按照1:1比例來劃分空間的話,那么將會(huì)有50%的空間被浪費(fèi).不過,在jvm中,年輕代空間并不是按照1:1來劃分的,而是按照8:1:1的比例分為一個(gè)eden區(qū)和兩個(gè)survivor(survivor0,survivor1)區(qū)。一個(gè)Eden區(qū)，兩個(gè) Survivor區(qū)(一般而言)。大部分對(duì)象在Eden區(qū)中生成。回收時(shí)先將eden區(qū)存活對(duì)象復(fù)制到一個(gè)survivor0區(qū)，然后清空eden區(qū)，當(dāng)這個(gè)survivor0區(qū)也存放滿了時(shí)，則將eden區(qū)和survivor0區(qū)存活對(duì)象復(fù)制到另一個(gè)survivor1區(qū)，然后清空eden和這個(gè)survivor0區(qū)，此時(shí)survivor0區(qū)是空的，然后將survivor0區(qū)和survivor1區(qū)交換，即保持survivor1區(qū)為空,這樣的過程也被叫做Minor GC,每進(jìn)行Minor GC一次,存活著的對(duì)象的年齡就會(huì)加1,當(dāng)存活著的對(duì)象的年齡到達(dá)15歲時(shí),就會(huì)被送進(jìn)年老代.
當(dāng)然,當(dāng)整個(gè)當(dāng)survivor1區(qū)不足以存放 eden和survivor0的存活對(duì)象時(shí)，也會(huì)將存活對(duì)象直接存放到年老代。若是年老代也滿了就會(huì)觸發(fā)一次Full GC，也就是新生代、老年代都進(jìn)行回收