jvm-GC详解

0.jvm如何判断对象已死

可达性分析法:如下图所示,从GC Roots节点开始找寻引用链,一旦发现对象不可达,例如图中的Object5/6就与GC Roots是不可达的,就会将不可达的对象判定为可回收的对象,该种方法可以有效的避免循环引用

可达性分析及循环引用

引用计数法:每个对象中存在一个引用计数器,每当对象被引用一次计数器加一,这种方法无法避免循环引用,例如Object5/6引用计数器均部位0,因此都判断为不可回收,并且主流的jvm实际上都不是使用引用计数法来进行垃圾收集

1.常用的垃圾收集算法

  • 标记-清除算法
  • 复制算法
  • 标记-整理算法

标记-清除算法

标记清除算法中jvm中每一次进行GC会将可回收对象进行标记,标记后进行清除,其余对象保持位置不变,这样的GC算法会导致留存出许多零散的空间,如果想要留出连续空间就无法使用该种GC算法


标记-清除

复制算法

复制算法中会留存出一部分的保留区域,(这里只是例子,后面会具体介绍jvm留出多少)进行GC时将存活对象复制到保留区域中,余下的部分进行清除,并且保留区域变为清楚了的区域(java中年轻代(关于年轻代老年代后文会介绍)的垃圾回收算法都使用的是复制算法,这是因为大部分的对象被使用的次数都不多,一般可以理解为朝生夕死,为了保留出大段的连续区域,因此使用复制算法),如图


复制算法

标记-整理算法

标记-整理算法就是在标记-清除算法上加上了整理的部分,能够留出连续的空间,但是也由于整理的原因,GC的速度会变慢,因此一般用于老年代的GC(老年代GC次数较少)

标记-整理

2.堆内存在进行GC时的主要分区

由于在之前的文章10分钟了解jvm内存分配模型提到过jvm的内存分配模型,由于对象都分配在堆内存中,GC主要回收的都为对象,因此jvm在进行GC的时候将对内存分为:老年代、新生代两个主要区域

新生代

新生代顾名思义主要存放新生成的对象和一些年轻的对象,新生代中为了留出足够的连续空间并且要保证频繁快速的GC,因此选用了复制算法,其中新生代又被分为Eden区和Survivor区,两个区的大小比例为8:1,Survivor区有两块,新生成的对象都会放入Eden区一旦进行一次GC就会将存活下的对象复制到其中的一个Survivor区,等到下一次GC就将存活的对象复制到另一个Survivor区中,将其余对象清除,这样能够保证高速频繁的GC

老年代

老年代顾名思义主要存放的是年龄较大的对象(频繁使用的对象),老年代的GC频率相比新生代会低不少,因此一般选择标记-清除 或 标记-整理算法,例如:CMS(Concurrent Mark Sweep)垃圾收集器使用的是标记-清除算法,其余老年代垃圾收集器使用的是标记-整理算法

3.什么样的对象进入老年代

讲了这么多,那么什么样的对象会从新生代进入老年代呢

大对象直接进入老年代

所谓大对象主要指代那些需要大量连续空间的对象,当对象大小超过虚拟机设置的-XX:PretenureSizeThreshold参数大小会直接进入老年代,在编程中要尽量避免产生这样的对象

超过一定年龄的对象进入老年代

每个对象会有一个类似年龄的计数器,每熬过一次GC便会加一,当超过虚拟机设置的年龄(默认为15)时会进入老年代

动态判定年龄

当Survivor区中有一个年龄的对象超过了Survivor空间的一半,那么大于这个年龄的所有对象都会直接进入老年代

4.最后

以上是jvm垃圾收集器中基本需要了解的内容,如若需要更深入的了解,推荐阅读《深入理解java虚拟机》
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