Java垃圾回收機制 GC垃圾回收

GC垃圾回收：

一、 判斷對象是否要回收的方法：可達性分析法

1、 可達性分析法：通過一系列“GC Roots”對象作為起點進行搜尋，如果在“GC Roots”和一個對象之間沒有可達路徑，則稱該對象是不可達的。不可達對象不一定會成為可回收對象。進入DEAD狀态的線程還可以恢複，GC不會回收它的記憶體。（把一些對象當做root對象，JVM認為root對象是不可回收的，并且root對象引用的對象也是不可回收的）

2、 以下對象會被認為是root對象：

（1） 虛拟機棧（棧幀中本地變量表）中引用的對象

（2） 方法區中靜态屬性引用的對象

（3） 方法區中常量引用的對象

（4） 本地方法棧中Native方法引用的對象

3、 對象被判定可被回收，需要經曆兩個階段：

（1） 第一個階段是可達性分析，分析該對象是否可達

（2） 第二個階段是當對象沒有重寫finalize()方法或者finalize()方法已經被調用過，虛拟機認為該對象不可以被救活，是以回收該對象。（finalize()方法在垃圾回收中的作用是，給該對象一次救活的機會）

4、 方法區中的垃圾回收：

（1） 常量池中一些常量、符号引用沒有被引用，則會被清理出常量池

（2） 無用的類：被判定為無用的類，會被清理出方法區。判定方法如下：

A、 該類的所有執行個體被回收

B、 加載該類的ClassLoader被回收

C、 該類的Class對象沒有被引用

5、 finalize():

（1） GC垃圾回收要回收一個對象的時候，調用該對象的finalize()方法。然後在下一次垃圾回收的時候，才去回收這個對象的記憶體。

（2） 可以在該方法裡面，指定一些對象在釋放前必須執行的操作。

二、 發現虛拟機頻繁full GC時應該怎麼辦：

（full GC指的是清理整個堆空間，包括年輕代和永久代）

（1） 首先用指令檢視觸發GC的原因是什麼 jstat –gccause 程序id

（2） 如果是System.gc()，則看下代碼哪裡調用了這個方法

（3） 如果是heap inspection(記憶體檢查)，可能是哪裡執行jmap –histo[:live]指令

（4） 如果是GC locker，可能是程式依賴的JNI庫的原因

三、常見的垃圾回收算法：

1、Mark-Sweep（标記-清除算法）：

（1）思想：标記清除算法分為兩個階段，标記階段和清除階段。标記階段任務是标記出所有需要回收的對象，清除階段就是清除被标記對象的空間。

（2）優缺點：實作簡單，容易産生記憶體碎片

2、Copying（複制清除算法）：

（1）思想：将可用記憶體劃分為大小相等的兩塊，每次隻使用其中的一塊。當進行垃圾回收的時候了，把其中存活對象全部複制到另外一塊中，然後把已使用的記憶體空間一次清空掉。

（2）優缺點：不容易産生記憶體碎片；可用記憶體空間少；存活對象多的話，效率低下。

3、Mark-Compact（标記-整理算法）：

（1）思想：先标記存活對象，然後把存活對象向一邊移動，然後清理掉端邊界以外的記憶體。

（2）優缺點：不容易産生記憶體碎片；記憶體使用率高；存活對象多并且分散的時候，移動次數多，效率低下

4、分代收集算法：（目前大部分JVM的垃圾收集器所采用的算法）：

思想：把堆分成新生代和老年代。（永久代指的是方法區）

（1） 因為新生代每次垃圾回收都要回收大部分對象，是以新生代采用Copying算法。新生代裡面分成一份較大的Eden空間和兩份較小的Survivor空間。每次隻使用Eden和其中一塊Survivor空間，然後垃圾回收的時候，把存活對象放到未使用的Survivor（劃分出from、to）空間中，清空Eden和剛才使用過的Survivor空間。

（2） 由于老年代每次隻回收少量的對象，是以采用mark-compact算法。

（3） 在堆區外有一個永久代。對永久代的回收主要是無效的類和常量

5、GC使用時對程式的影響？

垃圾回收會影響程式的性能，Java虛拟機必須要追蹤運作程式中的有用對象，然後釋放沒用對象，這個過程消耗處理器時間

6、幾種不同的垃圾回收類型：

（1）Minor GC：從年輕代（包括Eden、Survivor區）回收記憶體。

A、當JVM無法為一個新的對象配置設定記憶體的時候，越容易觸發Minor GC。是以配置設定率越高，記憶體越來越少，越頻繁執行Minor GC

B、執行Minor GC操作的時候，不會影響到永久代（Tenured）。從永久代到年輕代的引用，被當成GC Roots，從年輕代到老年代的引用在标記階段直接被忽略掉。

（2）Major GC：清理整個老年代，當eden區記憶體不足時觸發。

（3）Full GC：清理整個堆空間，包括年輕代和老年代。當老年代記憶體不足時觸發