# 《JVM核心技术》第07章:JVM垃圾回收算法

大家好,我是冰河~~

各位小伙伴应该都上班了吧,好啦,大家把心收回来好好工作吧,今天冰河继续给大家分享一篇关于JVM的文章。

在《JVM垃圾回收机制 (opens new window)》一文中,我们知道了哪些类是需要清除的,那在java虚拟机中,他有哪些垃圾收集算法呢?

# 标记-清除

标记-清除算法就是,先标记哪些对象是存活的,哪些对象是可以回收的,然后再把标记为可回收的对象清除掉。从下面的图可以看到,回收后,产生了大量的不连续的内存碎片,如果这个时候,有一个比较大的对象进来,却没有一个连续的内存空间给他使用,又会触发一次垃圾收集动作。


# 复制算法

复制算法是通过两个内存空间,把一方存活的对象复制到另外一个内存空间上,然后再把自己的内存空间直接清理。 标记后,此时情况如下:


然后再把左边的存活对象复制到右边:


复制完后,再清理自己的内存空间:


右边的空间开始回收,再复制到坐标,如此往复。这样就可以让存活的对象紧密的靠在一起,腾出了连续的内存空间。 缺点就是空间少了一半,这少了一半的空间用于复制存活的对象。但是在实际过程中,大部分的对象的存活时间都非常短,也就是说这些对象都可以被回收的。

比如说左边有100M空间,但是只有1M的对象是存活的,那我们右边就不需要100M来存放这个1M的存活对象。因此我们的新生代是分成3个内存块的:Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间,他们的默认比例是8:1:1。

也就是说,平常的时候有Eden+Survivor=90M可以使用,10M用于存放存活对象(假设100M空间)。这个算法在《JVM堆内存分配机制 (opens new window)》一文中的对象优先在Eden分配中提过了。

# 标记-整理

除了新生代,老年代的内存也要清理的,但是上面的算法并不适合老年代。因为老年代对象的生命周期都比较长,那就不能像新生代一样仅浪费10%的内存空间,而是浪费一半的内存空间。

标记-整理与标记-清除都是先标记哪些对象存活,哪些对象可以回收,不同的是他并没有直接清理可回收的对象,而是先把存活的对象进行移动,这样存活的对象就紧密的靠在一起,最后才把垃圾回收掉。

回收前,存活对象是不连续的。


回收中,存活对象是连续的。


回收后,回收垃圾对象。


# 性能与优化

由于每次GC,都会Stop The World,也就是说,此时虚拟机会把所有工作的线程都停掉,会给用户带来不良的体验及影响,所以我们要进来的减少GC的次数。

针对新生代,Minor GC触发的原因就是新生代的Eden区满了,所以为了减少Minor GC,我们新生代的内存空间不要太小。如果说我们给新生代的内存已经到达机器了极限了,那只能做集群了,把压力分担出去。

老年代的垃圾回收速度比新生代要慢10倍,所以我们也要尽量减少发生Full GC。

JVM堆内存分配机制 (opens new window)》一文中我们提到了几种进入老年代的方式,我们看看这些是怎么处理的:

  • 大对象直接进入老年代:这个没办法优化,总不能调大对象大小吧,那这些大对象在新生代的复制就会很慢了。
  • 长期存活的对象将进入老年代:年龄的增加,是每次Minor GC的时候,所以我们可以减少Minor GC(这个方法上面提到了),这样年龄就不会一直增加。
  • 动态年龄判断:有一个重要的条件就是在Survivor空间中相同年龄所有对象大小的总和大于Survivor空间的一半,所以要加大新生代的内存空间。
  • 空间分配担保:这里面有一个条件是Minor GC后,Survivor空间放不下的就存放到老年代,为了让存活不到老年代,我们可以加大Survivor空间。

上面的方法,既有加大新生代的内存空间,也有加大Survivor空间,实时上,怎么优化,需要根据我们的实际场景来看,JVM的优化并没有银弹。

好了,今天就到这儿吧,我是冰河,我们下期见~~

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