jvm垃圾回收机制和常见算法

时间:2023-07-05 09:55:26

这是朋友给的面试题里边的,具体地址已经找不到,只能对原作者说声抱歉了;

  

  理论上来讲sun公司只定义了垃圾回收机制规则,而步局限于其实现算法,因此不同厂商生产的虚拟机采用的算法也不尽相同。

  GC(Garbage  Collector)在回收对象前首先必须发现那些无用的对象,如何发现这些对象,常用的搜索算法如下:

  1) 引用计数器算法(废弃)

  引用计数器算法是个每个对象设置一个计数器,当有地方引用这个对象的时候,计数器➕1,当引用失效的时候计数器-1,当计数器为0的时候,JVM就认为对象不再被使用,是“垃圾”了。

  引用计数器实现简单,效率高;但是不能解决循环引用问题(A对象引用B对象,B对象又引用A对象,但是A,B对象已不被任何其他对象引用)同时每次计数器的增加和减少都带来很多额外开销,所以在JDB1.1之后,这个算法已经不再被使用。

  2)跟搜索算法(使用)

  跟搜索算法是通过一些“GC  Roots”对象作为起点,从这些节点开始往下搜索,搜索通过的路径成为引用链,当一个对象没有被GC  Roots的引用链接的时候,说明这个对象是不可用的。

  GC  Roots对象包括:

  a)虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象。

  b)方法区域中的类静态属性引用的对象。

  c)方法区域中常量引用的对象。

  d)本地方法栈中JNI(Native方法)的引用对象。

    通过上面的算法搜索到无用对象之后,就是回收过程,回收算法如下:

    1)标记——清除算法(Mark-Sweep)(DVM使用的算法)

    标记——清除算法包括两个阶段:“标记”和“清除”。在标记阶段,确定所有要回收的对象,并做标记。清除阶段紧随标记阶段,将标记阶段不可用的对象清除。标记——清除算法是基础的收集算法,标记和清除阶段的效率不高,而且清除后会产生大量的不连续空间,这样但程序需要分配大内存对象时,可能无法找到足够的连续空间。

    2)复制算法

    复制算法是把内存分成大小相等的两块,每次使用其中的一块,当垃圾回收的时候,把存活的对象复制到另一块上,然后把这块内存整个清理掉。复制算法实现简单,运行效率高,但是由于每次只能使用其中的一半,造成内存的利用率不高。现在的JVM用复制的方法收集新生代,由于新生代中大部分对象(98%)都是朝生夕死的,所以两块内存的比例不是1:1(大概是8:1)。

    3)标记——整理算法(Mark-Conpact)

     标记——整理算法和标记——清除算法一样,但是标记——整理算法不是把存活对象复制到另一块内存,而是把内存活的对象往内存的一端移动,然后直接回收辩解以外的内存。标记——整理算法提高了内存的利用率,并且它适合在收集对象存活时间较长的老年代。

    4)分代收集(Generational  Collection)

    分代收集是根据对象的存活时间把内存分为新生代和老生代,根据各个代对象的存活特点,每个代采用不同的垃圾回收算法。新生代采用复制算法,老年代采用标记——整理算法。垃圾算法的实现涉及大量的程序细节,而且是不同的虚拟机平台实现的方法也各不相同。