GC的算法和种类
来源:互联网 发布:辐射4男主角捏脸数据 编辑:程序博客网 时间:2024/06/09 20:12
- GC的算法和种类
- 1GC的概念
- 2GC算法
- 1 引用计数法
- 2 标记-清除
- 3 标记-压缩
- 4 复制
- 5 复制算法整合标记清理算法
- 6 分代思想
- 3可触及性
- 1 可触及性
- 2 根
- 4Stop-The-World
- 1 Stop-The-World
- 2 GC时为什么会有全局停顿及危害
GC的算法和种类
1、GC的概念
Garbage Collection垃圾收集,Java中,GC的对象是堆空间和永久区。
2、GC算法
2.1 引用计数法
通过引用计算来回收垃圾。
引用计数器,对于一个对象A,只要有任何一个对象引用了A,则A的引用计数器就加1,当引用失效时,引用计数器就减1。只要对象A的引用计数器的值为0,则对象A就不可能再被使用。
引用计数法的问题
- 引用和去引用伴随加法和减法,影响性能
- 很难处理循环引用
2.2 标记-清除
标记-清除算法是现代垃圾回收算法的思想基础。
- 标记-清除算法将垃圾回收分为两个阶段:标记阶段和清除阶段。一种可行的实现是:
1、在标记阶段,首先通过根节点,标记所有从根节点开始的可达对象。因此,未被标记的对象就是未被引用的垃圾对象。
2、然后,在清除阶段,清除所有未被标记的对象。
白色:空闲空间 ; 灰色:存活对象 ; 黑色:垃圾对象
2.3 标记-压缩
标记-压缩算法适合用于存活对象较多的场合,如老年代。它在标记-清除算法的基础上做了一些优化。
1、和标记-清除算法一样,标记-压缩算法也首先需要从根节点开始,对所有可达对象做一次标记。
2、之后,将所有的存活对象压缩到内存的一端。最后,清理边界外所有的空间。
2.4 复制
- 与标记-清除算法相比,复制算法是一种相对高效的回收方法
- 不适用于存活对象较多的场合,如老年代
算法思想如下:
将原有的内存空间分为两块,每次只使用其中一块,在垃圾回收时,将正在使用的内存中的存活对象复制到未使用的内存块中,之后,清除正在使用的内存块中的所有对象,交换两个内存的角色,完成垃圾回收。
2.5 复制算法整合标记清理算法
- 复制算法的最大问题是:空间浪费,整合标记清理思想
2.6 分代思想
- 依据对象的存活周期进行分类,短命对象归为新生代,长命对象归为老年代。
- 根据不同代的特点,选取合适的收集算法
- 少量对象存活(新生代),适合复制算法
- 大量对象存活(老年代),适合标记清理或者标记压缩
3、可触及性
3.1 可触及性
所有的算法,需要能够识别一个垃圾对象,因此需要给出一个可触及性的定义。
- 可触及的
- 从根节点可以触及到这个对象
- 可复活的
- 一旦所有引用被释放,就是可复活状态,因为在finalize()中可能复活该对象
- 不可触及的
- 在finalize()后,可能会进入不可触及状态
- 不可触及的对象不可能复活
- 可以回收
Eg.
public class CanReliveObj { public static CanReliveObj obj; @Override protected void finalize() throws Throwable { super.finalize(); System.out.println("CanReliveObj finalize called"); obj=this; } @Override public String toString(){ return "I am CanReliveObj"; } /* CanReliveObj finalize called obj 可用 第二次gc obj 是 null */ public static void main(String[] args) throws InterruptedException{ obj=new CanReliveObj(); obj=null; //可复活 System.gc(); Thread.sleep(1000); if(obj==null){ System.out.println("obj 是 null"); }else{ System.out.println("obj 可用"); } System.out.println("第二次gc"); obj=null; //不可复活 System.gc(); Thread.sleep(1000); if(obj==null){ System.out.println("obj 是 null"); }else{ System.out.println("obj 可用"); } }}
- 经验:避免使用finalize(),操作不慎可能导致错误。
- 优先级低,何时被调用, 不确定
- 何时发生GC不确定
- 可以使用try-catch-finally来替代它
3.2 根
- 可以作为根的对象:
- 栈中引用的对象
- 方法区中静态成员或者常量引用的对象(全局对象)
- JNI方法栈中引用对象
4、Stop-The-World
4.1 Stop-The-World
- Java中一种全局暂停的现象,会影响所有的线程
- 全局停顿,所有Java代码停止,native代码可以执行,但不能和JVM交互
- 多半由于GC引起,也可能由Dump线程、死锁检查、堆Dump等情况引起
4.2 GC时为什么会有全局停顿及危害
- 类比在聚会时打扫房间,聚会时很乱,又有新的垃圾产生,房间永远打扫不干净,只有让大家停止活动了,才能将房间打扫干净。当GC线程在处理垃圾的时候,其他所有的线程都要停下来,以保证没有新的垃圾产生,以便进行垃圾标记清除。
- 危害
- 长时间服务停止,没有响应
- 遇到HA系统,可能引起主备切换,严重危害生产环境。
Eg.
public static class PrintThread extends Thread{ public static final long starttime=System.currentTimeMillis(); //每0.1秒打印一条记录 @Override public void run(){ try{ while(true){ long t=System.currentTimeMillis()-starttime; System.out.println("time:"+t); Thread.sleep(100); } }catch(Exception e){ } }}/*工作线程,消耗内存*/public static class MyThread extends Thread{ HashMap<Long,byte[]> map=new HashMap<Long,byte[]>(); @Override public void run(){ try{ while(true){ //大于450M时,清理内存 if(map.size()*512/1024/1024>=450){ System.out.println(“=====准备清理=====:"+map.size()); map.clear(); } for(int i=0;i<1024;i++){ map.put(System.nanoTime(), new byte[512]); } Thread.sleep(1); } }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } }}
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