java中怎么實(shí)現(xiàn)垃圾收集器

java中怎么實(shí)現(xiàn)垃圾收集器，很多新手對(duì)此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

• 1. 對(duì)象回收根據(jù)

• 1.1 引用計(jì)數(shù)算法：給對(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)器值就加1；當(dāng)引用失效時(shí)，計(jì)數(shù)器值就減1；任何時(shí)刻計(jì)數(shù)器為0的對(duì)象就是不可能再被使用的。 缺點(diǎn)：對(duì)象之間相互循環(huán)引用

• 1.2 可達(dá)性分析算法：通過一系列的稱為“GC Roots”的對(duì)象作為起始點(diǎn)，從這些節(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)象到GC Roots沒有任何引用鏈相連（用圖論的話來說，就是從GC Roots到這個(gè)對(duì)象不可達(dá)）時(shí)，則證明此對(duì)象是不可用的 GC Roots的對(duì)象包括下面幾種：

1. 虛擬機(jī)棧（棧幀中的本地變量表）中引用的對(duì)象
2. 方法區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對(duì)象
3. 方法區(qū)中常量引用的對(duì)象
4. 本地方法棧中JNI（即一般說的Native方法）引用的對(duì)象

• 2. 引用分類

• 強(qiáng)引用：程序代碼之中普遍存在的，類似“Object obj = new Object()”這類的引用，只要強(qiáng)引用還存在，垃圾收集器永遠(yuǎn)不會(huì)回收掉被引用的對(duì)象，直到拋出OutOfMemeryError異常。

• 軟引用：用來描述一些還有用但并非必需的對(duì)象。對(duì)于軟引用關(guān)聯(lián)著的對(duì)象，在系統(tǒng)將要發(fā)生內(nèi)存溢出異常之前，將會(huì)把這些對(duì)象列進(jìn)回收范圍之中進(jìn)行第二次回收。如果這次回收還沒有足夠的內(nèi)存，才會(huì)拋出內(nèi)存溢出異常。

• 弱引用：用來描述非必需對(duì)象的，但是它的強(qiáng)度比軟引用更弱一些，被弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象只能生存到下一次垃圾收集發(fā)生之前。當(dāng)垃圾收集器工作時(shí)，無論當(dāng)前內(nèi)存是否足夠，都會(huì)回收掉只被弱引用關(guān)聯(lián)的對(duì)象。

• 虛引用：也稱為幽靈引用或者幻影引用，它是最弱的一種引用關(guān)系。一個(gè)對(duì)象是否有虛引用的存在，完全不會(huì)對(duì)其生存時(shí)間構(gòu)成影響，也無法通過虛引用來取得一個(gè)對(duì)象實(shí)例。為一個(gè)對(duì)象設(shè)置虛引用關(guān)聯(lián)的唯一目的就是能在這個(gè)對(duì)象被收集器回收時(shí)收到一個(gè)系統(tǒng)通知。

• 3. 垃圾收集器

包含一下：

- 新生代：Serial、ParNew、Parallel Scavenge
- 老年代：Serial Old、Parallel Old、CMS、G1

• Serial收集器：Serial收集器是最基本、發(fā)展歷史最悠久的收集器，簡(jiǎn)單而高效。因?yàn)槭菃尉€程收集，在工作期間會(huì)“Stop The World！”。Serial收集器對(duì)于運(yùn)行在Client模式下的虛擬機(jī)來說是一個(gè)很好的選擇。

• ParNew收集器：ParNew收集器其實(shí)就是Serial收集器的多線程版本。Serial收集器對(duì)于運(yùn)行在Server模式下的虛擬機(jī)來說是一個(gè)很好的選擇。

• Parallel Scavenge：Parallel Scavenge收集器是一個(gè)新生代收集器，也是使用復(fù)制算法的收集器，又是并行的多線程收集器。Parallel Scavenge收集器的目標(biāo)則是達(dá)到一個(gè)可控制的吞吐量（Throughput）。所謂吞吐量就是CPU用于運(yùn)行用戶代碼的時(shí)間與CPU總消耗時(shí)間的比值，即吞吐量 = 運(yùn)行用戶代碼時(shí)間/（運(yùn)行用戶代碼時(shí)間 +垃圾收集時(shí)間），虛擬機(jī)總共運(yùn)行了100分鐘，其中垃圾收集花掉1分鐘，那吞吐量就是99%。 停頓時(shí)間越短就越適合需要與用戶交互的程序，良好的響應(yīng)速度能提升用戶體驗(yàn)，而高吞吐量則可以高效率地利用CPU時(shí)間，盡快完成程序的運(yùn)算任務(wù)，主要適合在后臺(tái)運(yùn)算而不需要太多交互的任務(wù)。 無法與CMS收集器配合工作。

• Serial Old收集器：是Serial收集器的老年代版本，它同樣是一個(gè)單線程收集器，使用“標(biāo)記-整理”算法。主要是給Client模式下的虛擬機(jī)使用。

• Parallel Old收集器：Parallel Old是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多線程和“標(biāo)記-整理”算法。

• CMS收集器：CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器是一種以獲取最短回收停頓時(shí)間為目標(biāo)的收集器，基于“標(biāo)記—清除”算法實(shí)現(xiàn)。 實(shí)現(xiàn)過程：

  1. 初始標(biāo)記（CMS initial mark）
  2. 并發(fā)標(biāo)記（CMS concurrent mark）
  3. 重新標(biāo)記（CMS remark）
  4. 并發(fā)清除（CMS concurrent sweep）

  
  

初始標(biāo)記、重新標(biāo)記這兩個(gè)步驟仍然需要“Stop The World”。 初始標(biāo)記只是標(biāo)記一下GC Roots能直接關(guān)聯(lián)到的對(duì)象，速度很快。 并發(fā)標(biāo)記階段就是進(jìn)行GC Roots Tracing的過程。 重新標(biāo)記階段則是為了修正并發(fā)標(biāo)記期間因用戶程序繼續(xù)運(yùn)作而導(dǎo)致標(biāo)記產(chǎn)生變動(dòng)的那一部分對(duì)象的標(biāo)記記錄，這個(gè)階段的停頓時(shí)間一般會(huì)比初始標(biāo)記階段稍長(zhǎng)一些，但遠(yuǎn)比并發(fā)標(biāo)記的時(shí)間短。

• 三個(gè)缺點(diǎn)：

1. CMS收集器對(duì)CPU資源非常敏感

2. 無法處理浮動(dòng)垃圾（Floating Garbage），可能出現(xiàn)“Concurrent Mode Failure”失敗而導(dǎo)致另一次Full GC的產(chǎn)生

3. 空間碎片過多時(shí)，將會(huì)給大對(duì)象分配帶來很大麻煩，往往會(huì)出現(xiàn)老年代還有很大空間剩余，但是無法找到足夠大的連續(xù)空間來分配當(dāng)前對(duì)象，不得不提前觸發(fā)一次Full GC

• G1收集器：它是一款面向服務(wù)端應(yīng)用的垃圾收集器。 具備以下特點(diǎn)：

1. 并行與并發(fā)

2. 分代收集

3. 空間整合

4. 可預(yù)測(cè)的停頓

• G1收集器的運(yùn)作大致可劃分為以下幾個(gè)步驟：

1. 初始標(biāo)記（Initial Marking）

2. 并發(fā)標(biāo)記（Concurrent Marking）

3. 最終標(biāo)記（Final Marking）

4. 篩選回收（Live Data Counting and Evacuation）

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