06 垃圾回收算法

柔情只为你懂 2022-11-24 14:07 20阅读 0赞

#### 1. JVM会在什么时候进行垃圾回收？ ####

1.  会在cpu空闲的时候自动进行回收
2.  在堆内存存储满了之后
3.  主动调用System.gc()后会进行回收

#### 2. 如何判断对象已经死了(判断对象可回收)？ ####

1.  **引用计数法（判断对象的引用数量）**： 它的基本思想是堆中每个对象实例都有一个引用计数器，每当有一个地方引用它，计数器的值就加1；当引用失效时，计数器的值就减1。计数器值为0的对象实例可以被当做垃圾收集。优点是实现简单，效率也高。缺点是无法检测出循环引用，比如父对象有一个对子对象的引用，子对象反过来又引用父对象，导致它们的引用计数永远不为 0，于是引用计数算法无法通知GC收集器回收它们。
2.  **可达性分析法（判断对象的引用链是否可达）**： **Java语言是通过可达性分析算法来判断对象是否存活的**。这个算法的基本思想是以 GC Roots 对象为起点，开始往下搜索，所走过的路径称为引用链，当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的。在Java语言中，可作为 GC Roots 的对象包括四种：虚拟机栈中引用的对象、方法区中类静态属性引用的对象、方法区中常量引用的对象、以及本地方法中引用的对象。

#### 3. 可达性分析算法到不了的是不是真的已经死了? ####

不是，即使在可达性分析算法中不可达的对象，也并非是“非死不可”的，要真正宣告一个对象死亡，至少要经历两次标记过程。

1.  如果对象在进行可达性分析后发现没有与GC Roots相连接的引用链，那它将会被第一次标记；第一次标记后接着会进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行finalize()方法。当对象没有覆盖finalize方法，或者finalize方法已经被虚拟机调用过，虚拟机将这两种情况都视为“没有必要执行”，对象直接被回收。
2.  如果这个对象被判定为有必要执行finalize（）方法，并且在finalize()方法中没有重新与引用链上的任何一个对象重新建立起关联，将被进行第二次标记，然后被回收。如果对象在finalize()方法中重新与引用链建立了关联关系，那么将会逃离本次回收，继续存活。

#### 4. Java的垃圾回收算法(垃圾回收策略)(如何回收)(待完善原理) ####

**1. 复制算法**( 新生代)：**复制算法发生在新生代，新生代内存分为了三个区域,一个Eden区域和两个survivor区域(大小为8/1/1),发生垃圾回收时会将Eden区域和其中一个survivor中的存活的对象复制到另一个survivor中,然后对这两个区域进行清理。**

*  **优点**：内存分配时不用考虑内存碎片的情况，只需移动堆顶指针，按顺序分配内存即可，实现简单，运行高效。
 *  **缺点**：内存使用率低。将内存缩小为原来的一半，成本较高，而且当对象存活率较高时就要进行较多的复制操作，效率就会变低。不过商业虚拟机都采用复制算法来回收新生代，而新生代中的对象98%都是朝生夕死的，所以并不需要按照1:1的比例来划分内存空间，而是将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次使用Eden和其中一块Survivor。当回收时，将Eden和Survivor中还存活的对象复制到另一块Survivor空间上，最后清理掉Eden和刚才用过的Survivor空间里的对象。大小比例一般是8:1:1，每次只浪费10%的Survivor空间。这里会产生一个问题，就是如果回收时多余10%的对象存活，则会导致Survivor空间不够用，可以通过分配担保机制，将多出来的对象提前转到老年代。
 *  **用途**：适用于存活对象不多的情况，一般应用于新生代，因为新生代中的对象朝生夕死，存活对象的数量不多，这样使用复制算法进行复制时效率会比较高。

**2. 标记清除算法(老年代) ：它分为标记和清除两个阶段，首先标记出所有需要回收的对象，标记完成后统一回收所有被标记的对象。**

*  **优点**：算法简单，不需要进行对象的移动，只需要对不存活的对象进行处理，在存活对象比较多的情况下极为高效。
 *  **缺点**：标记和清除的效率都不高，而且标记清除后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多会导致需要分配较大对象时，无法找到足够的连续内存，于是会再一次触发垃圾回收，这个过程非常耗性能。
 *  **用途**： 适用于存活对象较多的情况，一般应用于老年代，因为老年代对象的生命周期比较长。

**3. 标记整理算法(老年代) ：它也是先标记出所有需要回收的对象，然后让所有存活的对象都向一端移动，接着直接清理掉端边界以外的内存。**

*  **优点**：解决了标记清除算法的内存碎片问题。
 *  **缺点**：在标记清除算法的基础上又进行了对象的移动，并更新对应的指针，所以成本变高。
 *  **用途**： 主要是针对老年代进行回收，也就是针对回收效率不高、回收的垃圾较小的情况。

分代收集算法：这种算法并没有什么新的思想，只是根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，一般是把Java堆分为新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。在新生代中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。而老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，所以选用标记清除或标记整理算法进行回收。

#### 5. 为什么新生代用复制，老年代用标记整理？为什么复制的效率比标记整理高？ ####

*  在新生代中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法。只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。
 *  老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对他进行分配担保，就必须用标记-清除或者标记-整理。
 *  因为复制算法只需要把“活”的对象复制到survivor区，而标记整理有个打标记的过程，比较耗时。