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java虚拟机垃圾回收机制(GC)【转载】  

2010-04-03 21:20:00|  分类: Java |  标签: |举报 |字号 订阅

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基本回收算法

  • 引用计数(Reference Counting)
    比较古老的回收算法。原理是此对象有一个引用,即增加一个计数,删除一个引用则减少一个计数。垃圾回收时,只用收集计数为0的对象。此算法最致命的是无法处理循环引用的问题。
  • 标记-清除(Mark-Sweep)
    此算法执行分两阶段。第一阶段从引用根节点开始标记所有被引用的对象,第二阶段遍历整个堆,把未标记的对象清除。此算法需要暂停整个应用,同时,会产生内存碎片。
  • 复制(Copying)
    此算法把内存空间划为两个相等的区域,每次只使用其中一个区域。垃圾回收时,遍历当前使用区域,把正在使用中的对象复制到另外一个区域中。次算法每次只处理正在使用中的对象,因此复制成本比较小,同时复制过去以后还能进行相应的内存整理,不过出现"碎片"问题。当然,此算法的缺点也是很明显的,就是需要两倍内存空间。
  • 标记-整理(Mark-Compact)
    此算法结合了"标记-清除"和"复制"两个算法的优点。也是分两阶段,第一阶段从根节点开始标记所有被引用对象,第二阶段遍历整个堆,把清除未标记对象并且把存活对象"压缩"到堆的其中一块,按顺序排放。此算法避免了"标记-清除"的碎片问题,同时也避免了"复制"算法的空间问题。
  • 增量收集(Incremental Collecting)
    实施垃圾回收算法,即:在应用进行的同时进行垃圾回收。不知道什么原因JDK5.0中的收集器没有使用这种算法的。
  • 分代(Generational Collecting)
    基于对对象生命周期分析后得出的垃圾回收算法。把对象分为年青代、年老代、持久代,对不同生命周期的对象使用不同的算法(上述方式中的一个)进行回收。现在的垃圾回收器(从J2SE1.2开始)都是使用此算法的。

分代垃圾回收详述

如上图所示,为Java堆中的各代分布。

  • Young(年轻代)
    年轻代分三个区。一个Eden区,两个Survivor区。大部分对象在Eden区中生成。当Eden区满时,还存活的对象将被复制到Survivor区(两个中的一个),当这个Survivor区满时,此区的存活对象将被复制到另外一个Survivor区,当这个Survivor去也满了的时候,从第一个Survivor区复制过来的并且此时还存活的对象,将被复制"年老区(Tenured)"。需要注意,Survivor的两个区是对称的,没先后关系,所以同一个区中可能同时存在从Eden复制过来 对象,和从前一个Survivor复制过来的对象,而复制到年老区的只有从第一个Survivor去过来的对象。而且,Survivor区总有一个是空的。
  • Tenured(年老代)
    年老代存放从年轻代存活的对象。一般来说年老代存放的都是生命期较长的对象。
  • Perm(持久代)
    用于存放静态文件,如今Java类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响,但是有些应用可能动态生成或者调用一些class,例如Hibernate等,在这种时候需要设置一个比较大的持久代空间来存放这些运行过程中新增的类。持久代大小通过-XX:MaxPermSize=进行设置。

GC类型

GC有两种类型:Scavenge GC和Full GC

  • Scavenge GC
    一般情况下,当新对象生成,并且在Eden申请空间失败时,就好触发Scavenge GC,堆Eden区域进行GC,清除非存活对象,并且把尚且存活的对象移动到Survivor区。然后整理Survivor的两个区。
  • Full GC
    对整个堆进行整理,包括Young、Tenured和Perm。Full GC比Scavenge GC要慢,因此应该尽可能减少Full GC。有如下原因可能导致Full GC:
    • Tenured被写满
    • Perm域被写满
    • System.gc()被显示调用
    • 上一次GC之后Heap的各域分配策略动态变化

分代垃圾回收过程演示

java虚拟机垃圾回收机制(GC) - hansionxu - 技术的天空

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参考资料 - JVM堆内存的分代

虚拟机的堆内存共划分为三个代:年轻代(Young Generation)、年老代(Old Generation)和持久代(Permanent Generation)。其中持久代主要存放的是Java类的类信息,与垃圾收集器要收集的Java对象关系不大。所以,年轻代和年老代的划分才是对垃圾收集影响比较大的。

年轻代

所有新生成的对象首先都是放在年轻代的。年轻代的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象。年轻代分三个区。一个Eden区,两个 Survivor区(一般而言)。

大部分对象在Eden区中生成。当Eden区满时,还存活的对象将被复制到Survivor区(两个中的一个),当一个Survivor区满时,此区的存活对象将被复制到另外一个Survivor区,当另一个Survivor区也满了的时候,从前一个Survivor区复制过来的并且此时还存活的对象,将被复制“年老区(Tenured)”。

需要注意,两个Survivor区是对称的,没先后关系,所以同一个Survivor区中可能同时存在从Eden区复制过来对象,和从另一个Survivor区复制过来的对象;而复制到年老区的只有从前一个Survivor区(相对的)过来的对象。而且,Survivor区总有一个是空的。特殊的情况下,根据程序需要,Survivor区是可以配置为多个的(多于两个),这样可以增加对象在年轻代中的存在时间,减少被放到年老代的可能。

年老代

在年轻代中经历了N(可配置)次垃圾回收后仍然存活的对象,就会被放到年老代中。因此,可以认为年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象。

持久代

用于存放静态数据,如 Java Class, Method 等。持久代对垃圾回收没有显著影响,但是有些应用可能动态生成或者调用一些Class,例如 Hibernate 等,在这种时候需要设置一个比较大的持久代空间来存放这些运行过程中动态增加的类型。持久代大小通过 -XX:MaxPermSize= 进行设置。

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