java JVM垃圾回收算法

垃圾回收算法

如何判断是否是垃圾：
沿着GC Root找，如果没有被GCRoot直接引用，则会判定为垃圾

• 标记清除发
• 分代整理
• 复制

1.1 标记清除算法

先标记后清除


优点：速度快，垃圾回收速度快
缺点：空间不连续，容易产生内存碎片，会导致内存溢出

1.2标记整理算法

优点：不会产生内存碎片
缺点：由于需要移动对象，如果其他对象引用了，则需要改变引用地址，涉及到内存的区块的拷贝移动，速度较慢

1.3 复制算法

优点：不会产生内存碎片
缺点：会占用双倍的内存空间

• 总结

在JVM中，面对不同的情况会采用上面不同的算法实现垃圾回收

2.1 JVM中垃圾回收机制

分代的垃圾回收机制
新生代：用完了可以丢弃的对象
老年代：长时间使用的对象

• 新生代中可以分为两大块区域：Eden区和两个Survivor（幸存区）
  疑问1：为什么要存在Survivor
• 如果没有Survivor，Eden区每进行一次Minor GC，存活的对象就会被送到老年代。老年代很快被填满，触发Major GC（因为Major GC一般伴随着Minor GC，也可以看做触发了Full GC）。老年代的内存空间远大于新生代，进行一次Full GC消耗的时间比Minor GC长得多。
  疑问2 ：为什么要有两个Survivor
• 设置两个Survivor区最大的好处就是解决了碎片化

2.1.1 垃圾回收机制过程

1.3：在将幸存的对象放进幸存区时，同时执行将幸存对象的寿命+1操作





1.8：当老年代的内存不足，会触发FullGc

2.2.2 总结

• new的对象首先会被分配到Eden区域
• 新生代空间不足时，触发Minor gc，将Eden和From中存活的对象使用copy算法复制到to中，存活的对象的年龄+1，并且交换from和to的位置。交换之前清除垃圾
• minor gc执行时会依法stop the word。暂停其他用户的线程，只存在垃圾回收线程，等垃圾回收结束，用户线程才会恢复运行，STW时间短。
• 当对象寿命超过阈值时，就会晋升至老年代，寿命阈值最大是15次（会保存对象的头中，存寿命的地方是4bit）。
• 当老年代空间不足，会先尝试触发minor gc，如果之后空间扔不足，会触发Full gc。也会触发stop the word。只不过STW的时间更长
  • 为什么老年代的回收算法教程
    * 新生代采用的复制算法， 老年代，存活对象比较多，清除起来比较慢
    * 采用的算法是标记+清除或者标记+标记+整理

2.3 GC分析

2.4 大对象导致OutOfMemory

新生代无法存下，直接晋升老年代

当老年代也无法放下时，会报OutOfMemory

2.5 垃圾回收器

• 串行的垃圾回收器
  * 底层是单线程垃圾回收器，
  * 使用场景：堆内存较小，适合个人电脑
• 吞吐量优先
  * 多线程
  * 对内存较大，多核CPU支持
  * 让单位时间内，STW的时间最短
• 响应时间优先
  • 多线程
  • 对内存较大，多核CPU支持
  • 尽可能让单次STW（暂停其他线程）的时间最短；
  • 
    吞吐量：垃圾回收时间占程序运行时间的占比

2.5.1 串行垃圾回收器

• 开启的语句：-XX：UseSerialGC =Serial +SerialOld

2.5.2 吞吐量优先的垃圾回收器

2.5.3 响应时间优先垃圾回收器

2.6 Garbage First（G1垃圾回收器）

JDK9中默认的垃圾回收机制，取代 了CMS