垃圾收集器与内存分配策略（别问，抄的）

2021-03-30  本文已影响0人  学到头冷

如何确定一个对象已经死亡？

· 引用计数算法
<-- 背景 -->
// 对象objA 和 objB 都有字段 name
// 两个对象相互进行引用，除此之外这两个人对象没有任何引用
objA.name = objB；
objB.name = objA；

<-- 问题 -->
// 实际上这两个对象已经不可能再被访问，应该要被垃圾收集器进行回收
// 但因为他们相互引用，所以导致计数器不为0，这导致引用计数算法无法通知垃圾收集器回收该两个对象
· 可达性分析算法
image.png

固定可作为GC Roots的对象包括以下几种：

在虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象，譬如各个线程被调用的方法堆栈中使用到的 参数、局部变量、临时变量等。在方法区中类静态属性引用的对象，譬如Java类的引用类型静态变量。在方法区中常量引用的对象，譬如字符串常量池里的引用。在本地方法栈中Native方法引用的对象。Java虚拟机内部的引用，如基本数据类型对应的Class对象，一些常驻的异常对象（比如 NullPointExcepiton、OutOfMemoryError）等，还有系统类加载器。所有被同步锁（synchronized关键字）持有的对象。反映Java虚拟机内部情况的JMXBean、JVMTI中注册的回调、本地代码缓存等。

· 四种对象的引用状态
image.png
· finalize()方法

如果对象在进行可达性分析后发现没有与GC Roots相连接的引用链，那它将会被第一次标记，随后进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行finalize()方法。假如对象没有覆盖finalize()方法，或者finalize()方法已经被虚拟机调用过，那么虚拟机将这两种情况都视为“没有必要执行”。
对象可以在finalize()方法中通过将自己与引用链上的对象重新关联，来逃脱垃圾回收。
PS：至今没写过这个方法。不推荐使用。

/**
 * 此代码演示了两点：
 * 1.对象可以在被GC时自我拯救。
 * 2.这种自救的机会只有一次，因为一个对象的finalize()方法最多只会被系统自动调用一次
 *
 * 代码来源：《深入理解Java虚拟机》
 * @author : fuyuaaa
 * @date : 2020-06-03 15:58
 */
public class FinalizeEscapeGC {
    public static FinalizeEscapeGC SAVE_HOOK = null;

    public void isAlive() {
        System.out.println("yes, i am still alive :)");
    }

    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        super.finalize();
        System.out.println("finalize method executed!");
        FinalizeEscapeGC.SAVE_HOOK = this;
    }

    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        SAVE_HOOK = new FinalizeEscapeGC();
        //对象第一次成功拯救自己
        SAVE_HOOK = null;
        System.gc();
        // 因为Finalizer方法优先级很低，暂停0.5秒，以等待它
        Thread.sleep(500);
        if (SAVE_HOOK != null) {
            SAVE_HOOK.isAlive();
        } else {
            System.out.println("no, i am dead :(");
        }


        // 下面这段代码与上面的完全相同，但是这次自救却失败了，因为finalize只会被执行一次
        SAVE_HOOK = null;
        System.gc();
        // 因为Finalizer方法优先级很低，暂停0.5秒，以等待它
        Thread.sleep(500);
        if (SAVE_HOOK != null) {
            SAVE_HOOK.isAlive();
        } else {
            System.out.println("no, i am dead :(");
        }
    }
}

result:
finalize method executed!
yes, i am still alive :)
no, i am dead :(

垃圾收集算法

· 标记-清除算法

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· 标记-复制算法

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· 标记-整理算法

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· 分代回收算法

将内存划分为老年代和新生代，根据每个年代的对象生命周期的不同的特点采用不同的回收算法，新生代有大量的对象需要被回收，那么可以采用复制算法只需要复制少量的对象，老年代的对象生命周期长，没有额外的空间取进行划分，所以可以采用标记-清除或者标记-整理

经典垃圾收集器

image.png

【新生代收集器】

Serial收集器 (JVM参数：-XX:UseSerialGC)

ParNew收集器 (-XX:UseParNewGC)

Parallel Scavenge收集器 (XX:+UseParallelGC)

【老年代收集器】

Serial Old收集器 (-XX:+UseSerialGC)

Parallel Old收集器 (-XX:+UseParallelOldGC)

CMS收集器

【混合代收集器】

G1收集器

image.png image.png
Old GC / 并发标记周期

接下来是 Old GC 的流程（含 Young GC 阶段），其实把 Old GC 理解为并发周期是比较合理的，不要单纯地认为是清理老年代的区块，因为这一步和年轻代收集也是相关的。下面我们介绍主要流程：

因为 Young GC 是需要 stop-the-world 的，所以并发周期直接重用这个阶段，虽然会增加 CPU 开销，但是停顿时间只是增加了一小部分。

这个阶段不能发生年轻代收集，如果中途 Eden 区真的满了，也要等待这个阶段结束才能进行 Young GC。

这个阶段是并发执行的，中间可以发生多次 Young GC，Young GC 会中断标记过程

image.png

注：

想要更深入的了解G1和相关的并发标记算法请看这两篇文章
https://juejin.cn/post/6844904078451933197#heading-5
https://juejin.cn/post/6844904070788939790#heading-1

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