目录

  • 一.前言
  • 二.如何判断一个对象是垃圾
    • Ⅰ. 引用计数法
    • Ⅱ. 可达性分析
    • Ⅲ. GC ROOT 对象
  • 三.垃圾回收算法
    • Ⅰ. 标记——清除算法
    • Ⅱ. 复制算法
    • Ⅲ. 标记——整理算法：
  • 四.垃圾收集器的评判标准
  • 五.垃圾收集器的类型
    • Ⅰ. 串行收集器
    • Ⅱ. 并行收集器
    • Ⅲ. 并发收集器
  • 六.CMS 收集器
  • 七.G1 收集器
  • 八.如何选择垃圾收集器？
  • 九.Happy Ending

一.前言

Java的垃圾回收机制是自动的，不需要程序员手动进行内存管理。当Java应用程序创建对象时，它们存储在堆内存中。当对象不再被引用时，垃圾回收器会自动标记这些对象为垃圾，并将它们从堆内存中清除，释放空间。

二.如何判断一个对象是垃圾

Ⅰ. 引用计数法

如果要操作对象，必须通过引用来进行。如果一个对象没有任何引用与之关联，则说明该对象基本不太可能在其他地方被使用到。那么这个对象就成为可被回收的对象了。这种方式实现简单，效率较高，但是它无法解决循环引用的问题，因此在 Java 中并没有采用这种方式（Python 采用的是引用计数法）

Ⅱ. 可达性分析

以一个 GC Root 对象作为起点进行搜索，如果在 GC Roots 和对象之间没有可达路径，则称该对象是不可达的。

Ⅲ. GC ROOT 对象

  • 栈帧中的本地变量表中引用的对象。
  • 方法区中静态属性引用的对象。
  • 方法区中常量引用的对象。
  • 本地方法栈中引用的对象。

三.垃圾回收算法

Ⅰ. 标记——清除算法

效率较低，有空间碎片。Old 区使用的算法

Ⅱ. 复制算法

空间碎片少，但会浪费空间。存活对象较少才会使用的算法。young区使用的算法

Ⅲ. 标记——整理算法：

空间碎片少，效率较低。Old 区使用的算法

四.垃圾收集器的评判标准

垃圾收集器是对垃圾回收算法的实现，JVM 中提供了很多垃圾收集器，我们如何评判一个垃圾收集器的好坏呢？

  • 垃圾收集器的执行效率 = 吞吐量 / 停顿时间
  • 吞吐量 = 用户代码执行时间/(用户代码执行时间+停顿时间)

五.垃圾收集器的类型

Ⅰ. 串行收集器

只有一个垃圾回收线程，在垃圾回收时暂停用户代码线程，如 Serial 和 Serial Old收集器。

Ⅱ. 并行收集器

吞吐量优先，多个垃圾收集器线程共同工作, 尽快完成垃圾收集。如 ParNew，Parallel Scanvenge, Parallel Old 收集器。

Ⅲ. 并发收集器

停顿时间优先，用户线程和垃圾回收线程一同工作，用户代码线程也会完全停止一小段时间，如 CMS，G1 收集器

六.CMS 收集器

CMS（concurrent mark sweep，并发标记扫描）收集器是并发收集器，是基于标记 ——清理的算法进行垃圾回收，用于 OldGC。

  • 优点：并发收集、低停顿
  • 缺点：会产生大量空间碎片，停顿时间虽然短但是不可控。

问：CMS 收集器为什么不进行并发的初始标记？
因为初始标记速度很快，不值得多开线程，开线程也是需要耗费资源的。

七.G1 收集器

  • G1（garbage first，垃圾优先）收集器是并发收集器，从 JDK1.7 开始支持，能进行OldGC 和 YoungGC。Old 区采用标记整理算法，Young 区采用复制算法。
  • G1 收集器没有固定的 Old、Young、Eden、Survivor 区，而是将内存分为一个个大小相等的 Region（格子，1Mb~32Mb)。每次垃圾回收后，Region 的用途可以发生改变，提高了内存的灵活性和利用率。

G1 收集器可以根据开发者设置的参数，停顿时间的期望值，优先筛选回收存活的对象比较少，垃圾对象比较大的区域 Region，可以把更多空余的空间释放出来。

八.如何选择垃圾收集器？

  • 优先让服务器自己来选择
  • 如果内存小于 100M，使用串行收集器
  • 如果服务器是单核，并且没有停顿时间要求，使用串行收集器
  • 如果允许停顿时间超过 1 秒，选择并行收集器
  • 如果停顿时间不能超过 1 秒，使用并发收集器

九.Happy Ending

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