一.概述 相比起C和C++的自己回收記憶體,JAVA要方便得多,因為JVM會為我們自動分配記憶體以及回收記憶體。 在之前的 "JVM 之記憶體管理" 中,我們介紹了JVM記憶體管理的幾個區域,其中程式計數器以及虛擬機棧是線程私有的,隨線程而滅,故而它是不用考慮垃圾回收的,因為線程結束其記憶體空間即釋放。 而JA ...
一.概述
相比起C和C++的自己回收記憶體,JAVA要方便得多,因為JVM會為我們自動分配記憶體以及回收記憶體。
在之前的JVM 之記憶體管理 中,我們介紹了JVM記憶體管理的幾個區域,其中程式計數器以及虛擬機棧是線程私有的,隨線程而滅,故而它是不用考慮垃圾回收的,因為線程結束其記憶體空間即釋放。
而JAVA堆和方法區則不一樣,JAVA堆和方法區時存放的是對象的實例信息以及對象的其他信息,這部分是垃圾回收的主要地點。
二.JAVA堆垃圾回收
垃圾回收主要考慮的問題有兩個:一個是效率問題,一個是空間碎片問題。
而Java堆中的垃圾回收可以分為兩個區域,一個是新生代,一個是老年代。其中新生代又分為一塊比較大的Eden空間和兩塊較小的Survivor空間。因為新生代和老年代所存儲的對象群體是不一樣的,為了在效率和空間碎片問題中取得平衡,新生代和老年代所使用的垃圾回收演算法是不一樣。
新生代 -複製演算法
從名字上就知道,新生代主要存放的是比較新的對象,回收多次之後仍然存活的對象,就會被送到老年代中區。由此可知新生代的垃圾回收是比較頻繁的,所以為解決效率問題,新生代使用了複製演算法。複製演算法可以將記憶體分為大小相等的兩塊,每次分配時使用其中一塊,當這一塊用完時,就將還存活的對象複製到另一塊記憶體上面區。此時已使用過的這一塊記憶體就可以一次清理掉,這樣也不用擔心記憶體碎片的問題。當然這種演算法的一個缺點就是記憶體使用率比較低,只有一半(每次只能一半用來分配出去)。
而IBM公司的研究表明,新生代中的對象98%都是”照生夕死“,所以不需要按照1:1劃分,故而會將記憶體分為一塊較大的Eden空間和兩塊小的Survivor空間。
那麼為什麼會有兩塊Survivor呢,複製演算法不是只需要一塊Eden和一塊Survivor就夠了嗎?
其實這主要還是為瞭解決碎片化的問題。假設只有一個Survivor區,當Eden區滿的時候,進行Gc,存活對象被分配到了Survivor區,清空Eden區。當再一次Gc完成後,存活的對象繼續放在Survivor區,這樣不是很美好嗎,不會有記憶體碎片啊!但是別忘了,第一次存到Survivor區的對象很可能在第二次Gc的時候就失活了,清理掉Survivor失活對象不就會產生記憶體碎片了嗎?
所以Java堆使用了兩個Survivor區,一個from Survivro和一個toSurvivor,第一次Eden滿的時候,複製演算法將存活對象放到from Survivor區,清空Eden。第二次,Eden滿時,將Eden和from Survivor區存活的對象放到to Survivor區,清空Eden和from Survivor,然後重要的一步,將from Survivor和to Survivor角色互換!這樣就解決了記憶體碎片化的問題。
老年代 -標記/整理演算法
首先要明白老年代存放的都是會存活得比較久的對象,所以如果老年代也使用複製演算法的話,那麼複製對象的開銷時比較大的,因為老年代的對象基本上都會存活。
標記/整理演算法很好理解,主要也就是”標記“,”整理“兩個步驟,先將要回收的對象標記,然後讓存活對象向著一端移動,最後將邊界以外的記憶體,然後Gc完成。
三.方法區垃圾回收
在某些地方的解釋中,方法區也會被叫做“永久代”,與JAVA堆不同,這裡存放的是類的信息以及一些常量信息,故而這個區域中被分配的記憶體一般比較難以被回收,所以才有有”永久代“之名。
雖然方法區中垃圾回收效率較低,但被分配的記憶體卻也並非真的就永不被回收,其主要回收的有兩部分內容:廢棄常量和無用的類。廢棄常量的回收與JAVA堆中類實例回收類似,當常量池中一個常量沒有被引用時,就有可能被回收。比如常量池中有一個字元串常量“abc”,當沒有任何一個String對象值為"abc"時,那麼下一次垃圾回收"abc"常量就有可能會被回收。
而對於無用的類的回收,首先需要判斷什麼樣的類才是”無用的類“:
- 該類所有的實例都已被回收,即JAVA堆中沒有該類的實例。
- 載入類的ClassLoader已經被回收。
- 該類對應的java.lang.Class對象沒有在任何地方被引用,無法在任何地方通過反射訪問該類的方法。
虛擬機可能會堆滿足這三個條件的”無用的類“進行回收,僅僅是可能,並非必然。