《深入理解Java虚拟机》总结——垃圾回收

最近看完了《深入理解Java虚拟机》的自动内存管理章节，觉得有必要稍微总结一下。实际上我觉得这本书里面有很多地方都只是讲了个大概，就比如这一章节中对7种垃圾回收器的介绍就仅仅是介绍而已，实现的细节都没有讲到。当然了，这本身也因为GC是一个复杂的体系，这么薄薄的一本书也不可能讲的完。

但是看书呢，总有个问题，就是看了就忘，所以为了防止自己忘记，就做了这么一个大纲，然后记上笔记，等到以后复习的时候，就按照这个大纲回忆。

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食用方法：

1. 阅读《深入理解Java虚拟机》

2. 过段时间开始回忆，点击这里查看答案

   
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特别注意

1. 《深入理解Java虚拟机》这本书的GC部分本身已经是总结了，所以这个算是总结的总结
2. 没有《深入理解Java虚拟机》中的4种垃圾回收算法和7种垃圾收集器的总结，因为他们本身内容就很少，而且CMS和G1收集器讲的也不清楚
3. 随后加了个dalvik和hotspot对比的总结，具体dalvik的实现推荐大家去看老罗的文章，art的还没来得及看

文字版

可能xmind这个软件需要钱，那就提供一个文字版吧

GC ROOTS有哪些

1. 虚拟机栈中引用的对象
2. 方法区的常量和静态变量引用的对象
3. 本地方法引用的对象

四种引用及垃圾回收器对它们的回收策略

1. 强引用。一般的引用都是强引用，垃圾回收器不会随意回收强引用
2. 软引用。当内存不足时，垃圾回收器会把软引用放入可回收范围等待回收
3. 弱引用。弱引用的对象只能活到下一次回收
4. 虚引用。虚引用不能获取对象，仅仅可以再对象被回收时收到一个系统通知

对象不可达后，就真正死亡了吗？虚拟机是如何执行finalize方法的

对象被标记为不可达后，会被检查是否重写了finalize方法以及有没有执行过finalize方法。如果有重写并且没有执行过的话，虚拟机会把这些对象放到F-Queue中，让finalizer线程去执行这些对象的finalize方法，如果这些对象没有把自己“救活”，那么就会真正标记为“死亡，可以回收”

finalize方法可靠吗

finalize方法不可靠，优先级极低，finalizer线程的优先级也很低，虚拟机只保证会启动这个线程，但是不保证执行结果，建议程序员忘掉这个方法。

保守式GC

什么是不明确的根

我们以调用栈为例，调用栈中存在函数的局部变量和参数的值，这些可以是引用也可以是int之类的基本数据类型。在栈中这些值就是一串数字的排列，所以无法知道哪些是指针哪些不是指针

指针和非指针的识别

1. 检查是不是正确对齐的值，在32位机器中，值应该是4的倍数，在64位中，值应该是8的倍数
2. 是不是指向堆内
3. 是不是指向对象的开头

举例说明貌似指针的非指针

例如有连个地址块上的值都是0x00d0caf0，但是无法分辨到底是这到底是指针还是数值

貌似指针的非指针的对象会被保留

理解“不明确的数据结构”

有的时候，堆里的对象中的数据也会存在无法分清是指针还是非指针的情况

相对应的，就有“半保守式GC”，即在对象上带有类信息，来确保数据结构的明确

优点

• 理解“语言处理程序不依赖于 GC”

缺点

• 理解“识别指针和非指针需要付出成本”
• 理解“错误识别指针会压迫堆”
• 理解“能够使用的GC算法有限”

准确式GC

HotSpot的算法实现

• oopMap的作用是什么？为什么需要oopMap

  为了能够在GC时快速找到什么地方存着什么类型的对象，需要一个映射来存储这些信息。
  oopMap就用来保存偏移量和类型的映射

• 什么时候生成oopMap

  在类加载完成之后，Hotspot会记录对象内的什么偏移量上是什么类型的数据,然后保存在oopMap里
  在JIT过程中，会在一些位置记录下哪些偏移量是什么数据

• 什么是安全点？为什么需要安全点？

  在JIT过程中，不可以在每一条指令都记录oopMap，这样会浪费很多的空间，所以需要找到一些不会导致引用关系变化的点来记录，以便节约空间

• 通常那些地方可以作为安全点

  方法调用、循环跳转、异常跳转等

• 通常在什么地方可以GC

  在安全点的位置可以GC

• GC时线程是立刻中断吗？

  不会立即中断，会执行到安全点

• 线程中断有哪几种方式

  一般有两种方式，抢先式中断和主动式中断。
  抢先式中断是先强制中断所有的，然后如果没有执行到安全点，就唤醒它让它执行到安全点。
  主动式中断是设置一个标志位，然后在安全点轮询这个标志，当GC时把这个标志设置为真，线程轮询到标志为真就中断

• 什么是安全区域？为什么需要安全区域？

  有的时候当发生GC时，线程是无法继续执行的，因此无法中断，这时需要用安全区域解决。安全区域是指在一段代码片段之中，引用关系都不会发生变化，在这个区域任何位置开始GC都是安全的。

简述Hotspot的分代GC策略

Hotspot将Java堆分成新生代和老年代，之前还有永久代。新生代中分为eden区和survivor区，survivor区有两种，分别是From区和To区，默认情况下，他们的大小比例为8：1：1。一般来说，新分配的对象放入eden区，特别大的对象直接放入老年代。GC开始时，eden区中存活的对象复制到To区，From区中的对象如果年龄达到阙值就复制到老年代，否则复制到To区，然后清空eden和From，同时将From和To调换，经过一轮GC还存活的对象，将其年龄+1。如果To区不够存放来自eden和From的存活对象时，需要老年代做分配担保，存在老年代中

Hotspot如何动态判定对象年龄

如果一个survivor区中某个年龄对象的总和大于survivor区的一半，那么年龄大于等于这个年龄的直接进入老年代

理解“空间分配担保”

dalvik和Hotspot在GC方面有哪些不同

1. 首先相对于Hotspot中CMS系的垃圾回收器，dalvik没有采用分代回收算法，而是采用了标记清除法
2. dalvik的GC是半保守式GC，而Hotspot中各个垃圾回收器都是准确式GC。
3. dalvik在标记阶段使用的是位图标记法，原因是Zygote Heap写时复制技术
4. 位图标记法采用的是两个位图，一个用来记录上一次GC之后还存活的对象，一个用来记录本次GC还存活的对象，然后对他们做异或运算，得到本次GC需要回收的对象