gc算法基础-编程开发技术

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1、GC算法基础-编程开发技术GC算法基础译文出处：java译站原文出处：英文原文链接GC算法:基础篇在深入GC算法的实现细节之前，我们最好先来了解下相关术语及背后的基本原理。不同冋收器的实现细节各有不同，但总的來说基木所有的冋收器都会关注如下两个方面：•找出所有的存活对象•清理掉所有的其它对象——也就是那些被认为是废弃或无用的对象。首先，所冇回收器都会通过一个标记过程来对存活对象进行统计。标记可达对象JVM屮用到的所有现代GC算法在回收前都会先找出所有仍存活的对象。下图屮所展示的JVM中的内存布局可以用來很好地阐释这一

2、概念：首先，垃圾回收器将某些特殊的对象定义为GC根对象。所谓的GC根对象包扌匚•当前执行方法中的所有木地变最及入参•活跃线程•已加载类中的静态变量•JNI引用接卜來，垃圾回收器会对内存中的整个对象图进行遍历，它先从GC根对象开始,然后是根对象引用的其它对象，比如实例变量。回收器将访问到的所冇对彖都标记为存活。存活对象在上图中被标记为蓝色。当标记阶段完成了之后，所有的存活对象都已经被标记完了。其它的那些(上图中灰色的那些)也就是GC根对象不可达的对象，也就是说你的应用不会再用到它们了。这些就是垃圾对彖，回收器将会在接下

3、来的阶段中清除它们。关于标记阶段有儿个关键点是值得注意的：•开始进行标记前，需要先暂停应用线程，否则如果对象图一直在变化的话是无法真正去遍历它的。暂停应用线程以便JVM可以尽情地收拾家务的这种情况乂被称之为安全点(SafePoint),这会触发一次StopTheWorld(STW)暂停。触发安全点的原因有许多，但最常见的应该就是垃圾回收了。•暂停时间的长短并不収决于堆内对•象的多少也不是堆的大小，而是存活对象的多少。因此，调高堆的大小并不会影响到标记阶段的时间长短。当标记阶段完成后，GC开始进入下一阶段，删除不可达对

4、象。删除无用对象不同的GC算法在删除无用对象上的做法会冇所不同，不过大致上可以为分三类:清除(Sweeping),整理/压缩(Compacting)以及拷贝(Copying)0下面的几节将会详细介绍下这几种算法的不同。淸除从概念上來讲，标记-清除算法使用的方法是最简单的，只需要忽略这些对象便可以了。也就是说当标记阶段完成Z后，未被访问到的对彖所在的空间都会被认为是空闲的，可以用来创建新的对彖。这种方法需要使用一个空闲列表来记录所有的空闲区域以及大小。对空闲列表的管理会壇加分配对象时的工作量。这种方法还冇一个缺陷就是—

5、—虽然空闲区域的大小是足够的，但却可能没有一个单一区域能够满足这次分配所需的大小，因此本次分配还是会失败(在Java中就是一次OutOfMemoryError)。整理标记-清除-整理算法修复了标记-清除算法的短板一一它将所有标记的也就是存活的对象都移动到内存区域的开始位置。这种方法的缺点就是GC暂停的时间会增长，因为你需要将所有的对象都拷贝到一个新的地方，还得更新它们的引用地址。相对于标记-清除算法，它的优点也是显而易见的一一经过整理之后，新对象的分配只需要通过指针碰撞便能完成(pointerbumping),相当简

6、单。使用这种方法空闲区域的位置是始终可知的，也不会再有碎片的问题了。BeforeAftercompactAftersweep复制标记-复制算法与标记-整理算法非常类似，它们都会将所有存活对象重新进行分配。区别在于重新分配的目标地址不同，复制算法是为存活对彖分配了另外的内存区域作为它们的新家。标记复制算法的优点在于标记阶段和复制阶段可以同时进行。它的缺点是需要一块能容纳下所有存活对象的额外的内存空间。BeforeAftercopyRegionBRegionA