JVM学习笔记

1. young GC 和 full GC

• young gc：回收年轻代垃圾，回收频繁，速度较快
• full gc：回收老年代+年轻代，速度比young gc慢约10倍

2.JVM内存分配与回收

2.1 对象分配时优先进入Eden

2.2 大对象直接进入老年代

• 通过设置JVM参数 -XX:PretenureSizeThreshold，当对象大于该值时，直接放入老年代

2.3 长期存活对象进入老年代

• 默认经过15次young gc

2.4 对象动态年龄判断

+survivor区中，一批对象占据的大小大于survivor区的50%时，大于这批对象最大年龄的对象都放入老年代（一般在young gc之后执行）

2.5 young gc之后，存活的对象survivor区域放不下，这些对象也会直接放入老年代

2.6 老年代空间分配担保机制

在young gc之前，进行判断
（1）如果老年代的剩余大小>=年轻代所有对象的大小之和，则触发young gc；否则执行步骤2
（2）如果没有设置担保参数 -XX：HandlePromotionFailure（jdk8之后默认设置了该值），则执行full gc；否则执行步骤3
（3）判断老年代的可用空间是否大于之前每次young gc之和进入老年代对象的平均值大小，如果剩余空间较大，则执行young gc，否则执行full gc

老年代空间分配担保机制.png

3.如何判断对象是否可被回收

• 引用计数法：对象每被引用一次，次数+1，引用失效，次数-1；引用为0，对象即为可被回收对象

优点：实现简单，效率高
缺点：可能出现循环引用

• 可达性分析：通过一系列GC ROOTs节点作为七点，开始搜索，可以到达的节点标记为非垃圾对象，不可到达的节点就是垃圾对象

可以作为GC Roots的节点：线程栈中的本地变量，静态变量，本地方法栈中的变量

• finalize()方法最终判断是否存活
  即使对象在可达性分析中被标记为垃圾对象，也不是立马被清除的，只有当再被标记时，才会被清除。就如同被判了“死刑”，也不是“非死不可”的。在finalize()方法中，他们还有最后一次不被清除的机会

  1. 对在可达性分析中，没有与GC Root相连的对象，进行第一次标记，并进行一次筛选；筛选的条件是：对象必须要重写finalize()方法，如果没有重写，则直接回收
  2. 对有重写finalize()方法的对象，在回收之前，先执行该方法，如果在方法中，该对象重新与引用链上的变量产生联系（比如赋值给某个类变量或者成员对象的变量），那么这个对象在第二次标记时，就不会被删除

• 如何判断一个类是无用的类
  （1） 所有该类的实例均被回收，即不会再有对象的对象头指向该类的类元数据
  （2）该类的类加载器被回收了
  （3）该类对于的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用，即无法再通过反射访问该对象属性

4.垃圾回收算法

• 标记-清除法：分为标记和清除连个阶段

  • 优点：算法简单
  • 缺点：
    （1）效率低，需要递归与全堆对象遍
    （2）回收之后的空间离散不连续

• 复制算法：将内存大小分为两块，每次只用其中一块，当对使用的一块进行回收时，将存活的对象复制到另一块去

  • 优点：空间连续
  • 缺点：空间使用率低，每次只能使用一半的空间

• 标记-整理算法：先执行标记，然后将存活对象向前移动，最好释放端边界以外的空间

• 分代回收算法：对年轻代和老年代采用不同的算法进行回收

  • 对于年轻代：90%的对象都是“朝生夕死”，只有很少的对象存活，可以采用复制算法
  • 对于老年代：对象存活几率比较高，可以采用“标记-清除”或是“标记-整理”算法，这两种算法一般比复制算法慢10倍以上

5.垃圾收集器

所谓垃圾收集器，其实就是垃圾搜集算法的具体实现。没有一个一劳永逸的垃圾搜集器，每种垃圾收集器都有其使用场景

• Serial收集器：串行收集器
  在垃圾搜集期间，只有一个线程去执行垃圾搜集工作，此时，其他所有线程都是停止工作（STW）

  
  Serial收集器.png
  • 有点：单线程简单且高效，没有线程切换
  • 缺点：所有线程STW

• ParNews收集器：Serial的多线程版本，线程数一般与CPU核心数相等

  
  ParNews收集器.png