学习笔记6——垃圾回收

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java垃圾回收（stop the world）

• 专注于堆和方法区的垃圾回收，年轻代，老年代，永久代
• 判断对象是否还存活？（区分尸体）
  • 引用计数算法
    • 给每个对象保存一个整型的引用计数器类型，用于记录对象被引用的情况
    • 缺点就是无法处理循环引用的情况，导致内存泄漏
  • 可达性分析算法
    • 找到GC ROOT对象，从根节点开始扩展访问
• finalization机制（死前挣扎机制）
  • 用于在对象被回收时进行资源释放，比如关闭文件，套接字和数据库连接等。
  • 由于finalize的存在，对象有三种状态
    • 可触及的：活着
    • 可复活的：finalize重写过并且还没有执行，因此有机会进行死亡逃脱
    • 不可触及的：直接打死

• 垃圾回收（三种算法清理尸体）

  • 复制算法（常用在新生代这种回收率较高的块上）：有一块是专门用来备用的，清除的时候将存活对象复制到备用上，然后清除当前使用的内存块，交换两个的块的角色
  • 标记-清除算法：挨个清理，容易产生内存碎片，维护一个空闲列表，是一种非移动式的回收算法
  • 标记-压缩清除：在标记清除的基础上加上了内存碎片的整理，而不是维护一个列表，因此是一种移动式的回收算法

• 增量收集算法：（解决stop the world）

  每次垃圾收集线程只收集一小片区域的内存空间,接着切换到应用程序线程。依次反复,直到垃圾收集完成。使用这种方式，由于在垃圾回收过程中，间断性地还执行了应用程序代码，所以能减少系统的停顿时间。但是,因为线程切换和上下文转换的消耗,会使得垃圾回收的总体成本上升,造成系统吞吐量的下降。

• 分代算法和分区算法：针对不同情况用不同的垃圾回收算法

• 内存溢出OOM和内存泄漏ML

• stop the world,所有的GC都会有这种情况

• GC的并发和并行

  • concurrent

    • 并发：多个事情在同一段时间内同时发生：用户线程和垃圾回收线程同时执行，不会停顿用户进程

  • STW

    • 并行：多个事情在用一个时间点上同时发生：多条垃圾回收并行，用户处于等待状态
    • 串行：相对于并行，单线程运行

• 安全点: 数量需要适中，安全点实质上是一条指令(一般选择执行时间较长的指令作为安全点)

  • 抢先式中断：控制权在安全点，把所有线程挂起，没有运行到安全点的就恢复让运行到安全点
  • 主动式中断：线程运行到这里主动询问，主动挂起

• 安全区：是扩展的安全点，在区域的任何位置GC都是安全的，安全区的对象引用关系不会变化

  • JVM会忽略标记进入到安全区的线程，线程还可以自主运行没有被停（因为其中的每句都是安全的）
  • 但等到线程出来的时候，就检查GC是否完成，完成了就可以走，没完成就得等着（要是进入了不安全区域，而且这个线程还没有被停住，就容易让JVM和改变后的引用关系发生冲突）

• 引用（是有引用的可触及的对象，所以不会被判定为尸体，但是不一定有引用就会存活，也分情况）

  • 强引用（有用）

    • 只要引用关系存在，JVM宁愿OOM也不会回收对象
    • 是造成内存泄漏的原因之一
    • 强引用可以直接访问目标对象

  • 软引用（有用但是非必须）

    • 即将内存溢出时，回收这些软可达对象，回收后内存还是不够才抛出异常

  • weak弱引用(非必须)

    • 不管堆空间使用情况，下一次垃圾回收器工作一定会回收掉
    • GC的优先级很低，一般很久才能拿到线程，所以也能保有很久
    • 当系统内存不足时，这些缓存数据会被回收，不会导致内存溢出。而当内存资源充足时，这些缓存数据又可以存在相当长的时间，从而起到加速系统的作用。软引用、弱引用都非常适合来保存那些可有可无的缓存数据。

  • 虚引用：虚引用不会对对象的生存造成影响（如果只有虚引用，那么和没有引用是一样的）

    • 唯一作用就是对象回收时会收到一个系统通知，可以用来跟踪对象回收时间

  • 终结器引用（并不是一种对象还被别的对象需要的信号，而是将所有需要执行finalize的对象全都加进来

    • Finalizer线程通过终结器引用找到对象，并执行finalize方法