Java垃圾回收之標(biāo)記清除算法詳解

java垃圾回收算法之-引用計數(shù)器，這個算法其中一個優(yōu)點便是，實時性，只要對象的引用計數(shù)器的值為0，則立刻回收。接下來介紹的標(biāo)記清除算法，當(dāng)對象的引用計數(shù)器的值為0時，不會立刻被回收的。

概念介紹

root對象

在標(biāo)記清除算法中，會把如下對象稱之為root對象

1. 被棧中的變量(棧中存的是對象的引用)所引用的對象
2. 被static變量引用的對象

可訪問的對象

如果棧中有一個變量a引用了一個對象，那么該對象是可訪問的，如果該對象中的某一個字段引用了另一個對象b，那么b也是可訪問的?？稍L問的對象也稱之為live對象

標(biāo)記清除算法介紹

該算法有兩個階段。

1. 標(biāo)記階段：找到所有可訪問的對象，做個標(biāo)記
2. 清除階段：遍歷堆，把未被標(biāo)記的對象回收

備注：

• 該算法一般應(yīng)用于老年代,因為老年代的對象生命周期比較長。

標(biāo)記階段算法

偽代碼類似如下：

for each root variable r
  mark (r);
sweep ();

為了能夠區(qū)分對象是live的,可以為每個對象添加一個marked字段，該字段在對象創(chuàng)建的時候，默認(rèn)值是false

假設(shè)有一個對象p，p對象還間接的引用了其他對象，那么可以使用一個遞歸算法去進(jìn)行標(biāo)記，例如：

void mark(Object p)
  if (!p.marked)
    p.marked = true;
    for each Object q referenced by p
      mark (q);

這個mark方法只有當(dāng)所有對象已經(jīng)被mark后才會退出。

清除階段算法

在這個階段，需要去遍歷堆中所有對象，并找出未被mark的對象，進(jìn)行回收。與此同時，那些被mark過的對象的marked字段的值會被重新設(shè)置為false，以便下次的垃圾回收。

偽代碼如下：

void sweep ()
  for each Object p in the heap
    if (p.marked)
      p.marked = false
    else
      heap.release (p);

下面用一張圖來表示標(biāo)記清除算法的整個過程。

標(biāo)記清除算法的優(yōu)點和缺點

1. 優(yōu)點
- 是可以解決循環(huán)引用的問題
- 必要時才回收(內(nèi)存不足時)

2. 缺點：
- 回收時，應(yīng)用需要掛起，也就是stop the world。
- 標(biāo)記和清除的效率不高，尤其是要掃描的對象比較多的時候
- 會造成內(nèi)存碎片(會導(dǎo)致明明有內(nèi)存空間,但是由于不連續(xù),申請稍微大一些的對象無法做到),如下圖：

解決循環(huán)引用

出現(xiàn)循環(huán)引用的代碼如下：

class TestA{
 public TestB b;
}
class TestB{
 public TestA a;
}
public class Main{
  public static void main(String[] args){
    A a = new A();
    B b = new B();
    a.b=b;
    b.a=a;
    a = null;
    b = null;
  }
}

對應(yīng)的圖如下：

這個時候，當(dāng)a = null; b = null;的時候，圖像變成如下：

那么使用標(biāo)記清除算法是可以回收a和b的，原因是標(biāo)記清除算法是從棧中根對象開始的，改算法走完后，a對象和b對象是沒有被標(biāo)記的，會被直接回收。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，謝謝大家對億速云的支持。如果你想了解更多相關(guān)內(nèi)容請查看下面相關(guān)鏈接