一文讀懂JVM中垃圾回收的原理

這期內(nèi)容當(dāng)中小編將會(huì)給大家?guī)碛嘘P(guān)一文讀懂JVM中垃圾回收的原理，文章內(nèi)容豐富且以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

JVM垃圾回收的算法很多，但是不管是哪種算法，在進(jìn)行GC時(shí)大致的流程都是差不多的，主要有以下3個(gè)過程：

1. 枚舉根節(jié)點(diǎn)

這個(gè)過程主要是找到所有的GC Roots對(duì)象，這些對(duì)象一般發(fā)生在JVM虛擬機(jī)棧棧幀、常量池中的靜態(tài)對(duì)象、方法區(qū)中靜態(tài)類屬性引用、本地方法棧中引用的對(duì)象。這個(gè)過程會(huì)發(fā)生STW，所有的線程均運(yùn)行到安全區(qū)域（Safe Region）才開始執(zhí)行。

通常有兩種算法：

• 引用計(jì)數(shù)法：每個(gè)對(duì)象中添加一個(gè)引用計(jì)數(shù)器，每當(dāng)有一個(gè)地方引用它時(shí)，計(jì)數(shù)器值就+1；當(dāng)引用失效時(shí)，計(jì)數(shù)器值就-1；任何時(shí)刻計(jì)數(shù)器為0的對(duì)象就是不可能在被使用的。

優(yōu)點(diǎn)是效率高，缺點(diǎn)是循環(huán)引用無法處理，導(dǎo)致內(nèi)存溢出。

• 可達(dá)性分析：以GC Roots為根節(jié)點(diǎn)，從這些根節(jié)點(diǎn)開始向下搜索，搜索所走過的路徑稱為引用鏈（Reference Chain），當(dāng)一個(gè)對(duì)象不在任何引用鏈相連時(shí)，則證明此對(duì)象是不可用的。
   

優(yōu)點(diǎn)可以檢測所有的對(duì)象，缺點(diǎn)效率低。

GC Roots節(jié)點(diǎn)一般為：

• 虛擬機(jī)棧中棧幀引用的對(duì)象
• 本地方法棧JNI中棧幀引用的對(duì)象
• 常量池中引用的對(duì)象
• 類中的靜態(tài)變量應(yīng)用的對(duì)象
   

2. 標(biāo)記

標(biāo)記的過程主要是標(biāo)記哪些對(duì)象是需要被回收的，有的GC算法是并行的，有的是和GC Roots標(biāo)記一起執(zhí)行。如果是并行的，不會(huì)發(fā)生STW。

如果是并發(fā)標(biāo)記的GC算法，后面還有有一次重新標(biāo)記或者最終標(biāo)記。這主要是來解決在并發(fā)標(biāo)記的過程中，用戶線程還在一直執(zhí)行，這期間有變化的對(duì)象。

標(biāo)記算法常見的有兩種：

• 標(biāo)記–清除算法或者標(biāo)記–整理算法：為每個(gè)對(duì)象存儲(chǔ)一個(gè)標(biāo)記位，記錄對(duì)象的狀態(tài)（活著或是死亡）
• 復(fù)制算法：將內(nèi)存平均分成兩部分，然后每次只使用其中的一部分，當(dāng)這部分內(nèi)存滿的時(shí)候，將內(nèi)存中所有存活的對(duì)象復(fù)制到另一個(gè)內(nèi)存中，然后將之前的內(nèi)存中死亡的對(duì)象清空。

3. 清除或回收

這個(gè)階段會(huì)根據(jù)GC算法的不同采取不同的回收策略。

• CMS算法在回收的時(shí)候會(huì)考慮停頓時(shí)間，盡量減少GC線程占用的時(shí)間
• G1算法先對(duì)各個(gè)Region的回收價(jià)值和成本進(jìn)行排序，根據(jù)用戶所期望的GC停頓時(shí)間來制定回收計(jì)劃
• 標(biāo)記-清除算法在第二階段（清除階段）將對(duì)象回收
• 復(fù)制算法是通過將存活對(duì)象復(fù)制到另一塊內(nèi)存區(qū)域，將當(dāng)前區(qū)域中未被復(fù)制的對(duì)象進(jìn)行清除

上述就是小編為大家分享的一文讀懂JVM中垃圾回收的原理了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進(jìn)行理解。如果想知道更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。