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java中gc演算法例項用法

在我們對gc中的演算法有基本概念理解後,要把演算法的理念實現還需要依託實際垃圾收集器的使用。因為光靠一些簡單的原理不足以支撐整個程式的執行,在回收機制上有專門的收集器。下面我們就垃圾收集器的概念、使用注意事項、收集器圖解進行介紹,然後帶來兩種常見的垃圾收集器供大家參考。

1.概念

垃圾收集器時之前列舉的垃圾收集演算法的具體實現。

2.注意事項

每一個回收器都存在Stop The World 的問題,只不過各個回收器在Stop The World 時間優化程度、演算法的不同,可根據自身需求選擇適合的回收器。

3.垃圾收集器圖解

java中gc演算法例項用法

上圖是經典的幾個垃圾收集器,上面屬於新生代,下面屬於老年代,而其中G1的記憶體劃分不是依據新生代和老年代來劃分的。

兩個重要概念:

並行:垃圾收集器可以開啟多個垃圾收集執行緒並行進行標記、清理等處理。

併發:垃圾收集器的標記、清理執行緒和使用者執行緒同時執行。

4.常見垃圾收集器

(1) Serial收集器

Serial收集器作用於新生代,是一個單執行緒收集器,基於複製演算法實現。在進行垃圾回收的時候僅使用單條執行緒並且在回收的過程中會掛起所有的使用者執行緒(Stop The World)。Serial收集器是JVM client模式下預設的新生代收集器。

(2)ParNew收集器

新生代收集器,Serial的多執行緒並行版本,行為與Serial一致,同時使用多條垃圾收集執行緒進行垃圾收集。

特點:除了Serial收集器外,只有它能與CMS收集器配合工作。

知識點擴充套件:

引用計數法 Reference Counting

給物件新增一個引用計數器,每過一個引用計數器值就+1,少一個引用就-1。當它的引用變為0時,該物件就不能再被使用。它的實現簡單,但是不能解決互相迴圈引用的問題。

根搜尋演算法 GC Roots Tracing

以一系列叫“GC Roots”的物件為起點開始向下搜尋,走過的路徑稱為引用鏈(Reference Chain),當一個物件沒有和任何引用鏈相連時,證明此物件是不可用的,用圖論的說法是不可達的。那麼它就會被判定為是可回收的物件。

JAVA裡可作為GC Roots的物件

虛擬機器棧(棧幀中的本地變量表)中引用的物件

方法區中的類靜態屬性引用的物件

方法區中的常量引用的物件

本地方法棧中JNI(即Native方法)的引用的物件

標記-清除演算法 Mark-Sweep

這是一個非常基本的GC演算法,它是現代GC演算法的思想基礎,分為標記和清除兩個階段:先把所有活動的物件標記出來,然後把沒有被標記的物件統一清除掉。但是它有兩個問題,一是效率問題,兩個過程的效率都不高。二是空間問題,清除之後會產生大量不連續的記憶體。

複製演算法 Copying

複製演算法是將原有的記憶體空間分成兩塊,每次只使用其中的一塊。在GC時,將正在使用的記憶體塊中的存活物件複製到未使用的那一塊中,然後清除正在使用的記憶體塊中的所有物件,並交換兩塊記憶體的角色,完成一次垃圾回收。它比標記-清除演算法要高效,但不適用於存活物件較多的記憶體,因為複製的時候會有較多的時間消耗。它的致命缺點是會有一半的記憶體浪費。

標記整理演算法 Mark-Compact

標記整理演算法適用於存活物件較多的場合,它的標記階段和標記-清除演算法中的一樣。整理階段是將所有存活的物件壓縮到記憶體的一端,之後清理邊界外所有的空間。它的效率也不高。