【GC算法幾人知？】一、前置知識積累

從本文開始，將持續更新GC算法，GC算法是面試java必問的知識，同時，在c,c++這種需要手動GC的語言，更是需要掌握的算法，一起加油吧！

本篇是接下來算法的前置知識，畢竟搞懂算法邏輯的基礎，是搞懂概念

結構

對象

組成：

• 頭：保存對象的一些基本信息，比如大小，種類等，他的地址也代表對象的地址，類似於數組的首地址
• 域：對象中可以訪問的部分，裏面可以有各種數據，也可以有指向其他對象的指針（指向其他對象的頭）

分類

• 活動對象：能被mutator引用的對象（後面會講），可以理解爲能被引用的對象
• 非活動對象：不能被mutator引用的對象，這種對象就是將被GC的對象，稱爲垃圾

mutator

這是一種動作，作用是改變GC中對象的引用關係，可以類比爲new操作，new就是新建一個對象，mutator可以申請內存，爲new對象做準備，也可以修改對象的域中指針的方向

其他結構

• 堆：執行程序時存放對象的空間
• 根：指向對象的指針的起點
• 分塊：當mutator時，從堆中分出去的一塊內存
• 分配：從堆中選出一個分塊給mutator的方法

算法評價

如何判定一個GC算法是好的呢？有以下幾個方面

• 吞吐量throughput：單位時間內的處理能力
  計算方法是：heap_size/GC的時間
  比如
  
  上圖中的throughput=堆的大小/(A+B+C)，A,B,C爲三次GC

• 最大暫停時間：因GC而暫停mutator的最大時間
  從上圖看出，當GC觸發時，mutator將會暫停，所以也可以理解爲單次GC所需要的最大時間，圖中B最長，所以最大暫停時間是B

• 堆使用效率
  有兩方面，
  一是對象的頭，對象中，頭越大，信息越多，越方便找到他，但是效率會降低，因爲頭大了，對象大小不變的話，所能生成的對象數量就會減少

  二是利用率，如果算法越好，對堆的利用率越高當然好，但是相應的GC會越困難，類比hash算法雖然可以通過映射使得數組空間得以最大利用，但是因此數組排列很不規律。在堆中也是一樣，類似的對象或許分佈堆中各地，很難去全部找出

• 訪問局部性
  某些對象由於有較強相關性，會一起生成，一起毀滅，比如有boyfriend就會有girlfriend，這類對象最好放在相近的地方，好生成，好清除

所以，我們的GC算法追求的是較大的吞吐量，較小的最大暫停時間，合適的利用率，以及最大限度的局部性

現在你已經掌握的學習GC的所有前置知識啦，一起來學習GC算法吧