一、介绍
GC(Garbage Collection),垃圾收集
Java中,GC的对象是堆空间和永久区
二、GC算法
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
Java中未使用,使用者有COM、ActionScript3、Python
实现:
1> 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;
2> 当引用失效时,引用计数器就减1;
3> 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。
缺点:
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
2. 标记-清除算法
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。
实现:
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。
在清除阶段,清除所有未被标记的对象。
具体过程如下图所示:
缺点:
会产生大量不连续的内存碎片。可能会导致在需要分配较大对象时,无法找到足够的连续的内存空间,而不得不提前进行另一次的垃圾收集动作。
3. 标记-压缩算法
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。
最后,清理边界外所有的空间。
具体过程如下图所示:
4. 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,
最后,交换两个内存的角色,完成垃圾回收
具体过程如下图所示:
缺点:
空间浪费,内存缩小为原来的一半。
5. 分代收集算法
分代收集算法是目前大部分JVM的垃圾收集器采用的算法。
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(新生代),适合复制算法
大量对象存活(老年代),适合标记清理或者标记压缩
三、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。