深入JVM内核4 GC算法与种类
1 GC的概念
Garbage Collection 垃圾收集
1960年 List使用了GC
Java中，GC的对象是堆区间和永久区
2 GC算法
2.1引用计数法
- 老牌垃圾回收算法
- 通过引用计算来回收垃圾
- 使用者
COM
ActionScript3
Python
引用计数器的实现很简单，对于一个对象A,只要有任何一个对象引用了A，则A的引用计数器就加1，当引用失效时，引用计数器就减1。只要对象A的引用计数器的值为0，则对象A就不可能再被使用。
引用计数法的问题
- 引用和去引用伴随加法和减法，影响性能
-
很难处理循环引用 导致资源无法释放
引用计数法的问题
2.2 标记-清除
标记-清除算法是现代垃圾回收算法的思想基础。标记-清除算法将垃圾回收分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。一种可行的实现是，在标记阶段，首先通过根节点，标记所有从根节点开始的可达对象。因此，未被标记的对象就是未被引用的垃圾对象。然后，在清除阶段，清除所有未被标记的对象。
标记-清除
2.3 标记-压缩
标记-压缩算法适合用于存活对象较多的场合，如老年代。它在标记-清除算法的基础上做了一些优化。和标记-清除算法一样，标记-压缩算法也首先需要从根节点开始，对所有可达对象做一次标记。但之后，它并不简单的清理未标记的对象，而是将所有的存活对象压缩到内存的一端。之后，清理边界外所有的空间。
标记-压缩
标记压缩对标记清除而言，有什么优势呢？
标记清除是标记完自己清除，这样的内存会容易有碎片，一般需要在做一步压缩。而标记压缩算法是标记的时候同时压缩，效率更好。
2.3 复制算法
- 与标记-清除算法相比，复制算法是一种相对高效的回收方法
- 不适用于存活对象较多的场合 如老年代
- 将原有的内存空间分为两块，每次只使用其中一块，在垃圾回收时，将正在使用的内存中的存活对象复制到未使用的内存块中，之后，清除正在使用的内存块中的所有对象，交换两个内存的角色，完成垃圾回收
复制算法
复制算法的最大问题是：空间浪费 整合标记清理思想
复制算法的问题
分代思想
依据对象的存活周期进行分类，短命对象归为新生代，长命对象归为老年代。
根据不同代的特点，选取合适的收集算法
- 少量对象存活，适合复制算法
- 大量对象存活，适合标记清理或者标记压缩
GC算法总结整理
- 引用计数 没有被Java采用
- 标记-清除
- 标记-压缩
- 复制算法 新生代
3 可触及性
所有的算法，需要能够识别一个垃圾对象，因此需要给出一个可触及性的定义
- 可触及的
从根节点可以触及这个对象 - 可复活的
一旦所有引用被释放，就是可复活状态
因为在finalize()中可能复活该对象 - 不可触及的
在finalize()后，可能会进入不可触及状态
不可触及的对象不可能复活
可以回收
public class CanReliveObj {
public static CanReliveObj obj;
public static void main(String[] args) throws
InterruptedException {
obj = new CanReliveObj();
obj = null; //可复活
System.out.println("第1次gc");
System.gc();
Thread.sleep(1000);
if (obj == null) {
System.out.println("obj 是 null");
} else {
System.out.println("obj 可用");
}
System.out.println("第2次gc");
obj = null;
System.gc();
//finalize方法只会被调用一次 obj不可复活
Thread.sleep(1000);
if (obj == null) {
System.out.println("obj 是 null");
} else {
System.out.println("obj 可用");
}
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
super.finalize();
System.out.println("CanReliveObj finalize called");
obj = this;
}
@Override
public String toString() {
return "I am CanReliveObj";
}
}
第1次gc
CanReliveObj finalize called
obj 可用
第2次gc
obj 是 null
经验：避免使用finalize()，操作不慎可能导致错误。
优先级低，何时被调用， 不确定
何时发生GC不确定
可以使用try-catch-finally来替代它
根的类型
- 栈中引用的对象
- 方法区中静态成员或者常量引用的对象（全局对象）
- JNI方法栈中引用对象
4 Stop-The-World
- Java中一种全局暂停的现象
- 全局停顿，所有Java代码停止，native代码可以执行，但不能和JVM交互
- 多半由于GC引起
Dump线程
死锁检查
堆Dump
GC时为什么会有全局停顿？
类比在聚会时打扫房间，聚会时很乱，又有新的垃圾产生，房间永远打扫不干净，只有让大家停止活动了，才能将房间打扫干净。
危害
长时间服务停止，没有响应
遇到HA系统，可能引起主备切换，严重危害生产环境。
