java垃圾收集算法介紹

垃圾收集是java中相當重要的一部分,大部分人都把這項技術當作java語言的半生產物。事實上,GC的歷史比java久遠。本篇文章主要介紹java中的垃圾回收算法,並且由於垃圾收集算法設計大量的程序細節,而且各個平臺的虛擬機操作內存的方法又各不相同,所以只是簡單介紹。

標記-清除算法

他是java中最基礎的收集算法,如同它的名字一樣,孫阿法分爲「標記」和「清除」兩個階段,首先標記處所有需要回收的對象,在標記完成後統一回收所有被標記的對象。之所以說他是最基礎的收集算法是因爲後續的收集算法都是基於何種思路並對其不足進行改進而以。

標記-清除算法它的不足有兩個:1、效率問題,標記和清除兩個過程的效率都不高;2、空間問題,標記清除之後會產生大量不連續的內存碎片,空間碎片太多可能會導致以後在程序運行過程中需要分配大對象時,無法找到足夠的連續內存而不得不提前出發另一次垃圾收集動作。

標記-清除算法執行過程如下圖:

 

複製算法

複製算法主要爲了解決效率問題,他將可用內存按照容量劃分爲大小相等的兩塊,每次只使用其中的一塊。當這一塊內存用完了,就將還存活着的對象複製到另外一塊上,然後再把已使用過的內存哦那個賤一次清理掉。這樣使得每次都是堆整個半區進行內存回收,內存分配時也就不考慮內存碎片等複雜情況,只要移動堆頂指針,按順序分配內存即可,實現簡單,運行高校。但是這種算法的代價是將內存縮小爲原來的一半,代價有點高。複製算法的執行過程如下:

 

目前商業虛擬機都是採用這種算法來回收新生代,IBM公司的專門研究表明,新生代的對象98%是朝生夕死的,所以並不需要按照1:1的比列來劃分內存空間,而是將內存分爲一塊較大的Eden空間和兩塊較小的Survivor空間,每次使用Eden和其中一塊Survivor。當回收時,將Eden和Survivor中還存活着的對象一次性的複製到另外一塊Survivor空間上,最後清理掉Eden和剛纔用過的Survivor空間。

虛擬機默認Eden和Survivor的比例是8:1,也就是每次新生代中可用內存爲整個新生代容量的90%,只有10%會被浪費。當然98%的可回收對象只是一般場景下的數據,我們沒有辦法保證每次回收都只有不多於10%的對象存活,當Survivor空間不夠用時,需要依賴其他內存(這裏指的是老年代)進行分配擔保。

標記-整理算法

複製收集算法在對象存活率較高是就要進行較多的複製操作,效率將會變低。更關鍵的如果不想浪費空間,就需要有額外的空間進行分配擔保,以應對被使用的內存中所有對象都存活的極端情況,所以在老年代一般不能直接使用這種算法。

根據老年代的特徵,提出了另外一種「標記-整理」算法,標記過程仍然於「標記-清除」算法一樣,但後續步驟不是直接堆可回收對象進行清理,而是讓所有存活對象都向一端移動,然後直接清理掉端邊界以外的內存,清理步驟如下如:

 

快速回顧及總結:-- GC收集器有哪些?
1.serial收集器
單線程,工作時必須暫停其他工作線程。多用於client機器上,使用複製算法
2.ParNew收集器
serial收集器的多線程版本,server模式下虛擬機首選的新生代收集器。複製算法
3.Parallel Scavenge收集器
複製算法,可控制吞吐量的收集器。吞吐量即有效運行時間。
4.Serial Old收集器
serial的老年代版本,使用整理算法。
5.Parallel Old收集器
第三種收集器的老年代版本,多線程,標記整理
6.CMS收集器
目標是最短回收停頓時間。
7.G1收集器
基本思想是化整爲零,將堆分爲多個Region,優先收集回收價值最大的Region。

附上java對象存活算法 java對象存活算法 原文鏈接:https://www.jianshu.com/p/b992a08bbd45 如有侵權請聯繫作者刪除