垃圾回收
1. 如何判断对象可以回收
1.1 引用计数法
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lpPM9avQ-1646097996409)(C:\Users\l\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220119110136835.png)]
1.2 可达性分析算法
- Java 虚拟机中的垃圾回收器采用可达性分析来探索所有存活的对象
- 扫描堆中的对象，看是否能够沿着 GC Root 对象为起点的引用链找到该对象，找不到，表示可以回收
- 哪些对象可以作为 GC Root？
1.3 四种引用
- 强引用
- 只有所有 GC Root 对象都不通过【强引用】引用该对象，该对象才能被垃圾回收
- 软引用
- 仅有软引用引用该对象时，在垃圾回收后，内存仍不足时会再次发出垃圾回收，回收软引用对象
- 可以配合引用队列来释放软引用自身
- 弱引用
- 仅有弱引用引用该对象时，在垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收弱引用对象
- 可以配合引用队列来释放弱引用自身
- 虚引用
- 必须配合引用队列来使用，主要配合 ByteBuffer 使用，被引用对象回收时，会将虚引用入队，由 Reference Handler 线程调用虚引用相关方法释放直接内存
- 终接器引用
- 无需手动编码，但其内部配合引用队列使用，在垃圾回收时，终接器引用入队 (被引用对象暂时没有被回收)，再由 Finaizer 线程通过终接器引用找到被引用对象并调用他的 finalize 方法，第二次 GC 时才能回收被引用对象
2. 垃圾回收算法
2.1 标记清除
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9KXe0urx-1646097996411)(C:\Users\l\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220119173611122.png)]
优点：速度快
缺点：造成空间不连续，形成内存碎片
2.2 标记整理
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kuspME8o-1646097996412)(C:\Users\l\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220119173930597.png)]
优点：使内存更加紧凑，不会造成内存碎片问题
缺点：速度较慢，需要进行其他一些操作
2.3 复制
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cw0iBgmZ-1646097996413)(C:\Users\l\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220119175900042.png)]
优点：不会造成内存碎片
缺点：需要占用双倍内存空间
3. 分代垃圾回收
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-w3kTtSPY-1646097996414)(C:\Users\l\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220119182046369.png)]
- 对象首先分配在伊甸园区域
- 当新生代空间不足时，触发 minor gc ，伊甸园和 from 区存活的对象使用 copy 复制到 to 区域，让存活的对象年龄加1并且叫唤 from 和 to
- minor gc 会引发 stop the world，暂停其它用户的线程，等垃圾回收结束，用户线程才恢复运行 (minor gc 的暂停时间比较短)
- 当对象年龄超过阈值时，就会晋升至老年代，最大年龄是15 (4bit)
- 当老年代空间不足，会先尝试触发 minor gc ,如果之后空间仍不足，那么触发 full gc ，也会引发 stop the world (暂停时间更长)
3.1 相关VM参数
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-aBQysvZQ-1646097996415)(C:\Users\l\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220120092440551.png)]
- 向堆中存入对象时，如果对象的大小大于了新生代伊甸园的大小，则会判断对象是否大于老年代的大小并且看是否能存入老年代，如果能，则对象提前晋升到老年代中，以解决内存紧张的情况，如果不能，则报出内存溢出异常
4. 垃圾回收器
4.1 串行
- 单线程
- 适合堆内存较小，适合个人电脑的情况
4.2 吞吐量优先
- 多线程
- 适合堆内存较大的场景，并且需要多核CPU支持
- 让单位时间内，STW 的时间最短 (次数少)
4.3 响应时间优先
- 多线程
- 适合堆内存较大的场景，并且需要多核CPU支持
- 尽可能让 STW (Stop The World) 的单次时间最短 (时间短)
4.4 G1
定义：Garbage First
适用场景
-
同时注重吞吐量和低延迟，默认的暂停目标是 200 ms
-
超大堆内存，会将堆划分为多个大小相当的 Region
-
整体上是标记+整理算法，两个区域之间是复制算法
1) G1 垃圾回收阶段
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9T7y45f8-1646097996416)(C:\Users\l\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220120151625986.png)]
2) Young Collection
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cEa1h3WT-1646097996417)(C:\Users\l\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220120155340657.png)]
3) Young Collection + CM
- 在 Young GC 时会进行 GC Root 的初始标记
- 老年代占用堆空间比例达到阈值时，进行并发标记 (不会STW)，由 JVM 参数决定
4) Mixed Collection
会对E、S、O进行全面垃圾回收
- 最终标记 (Remark) 会 STW
- 拷贝存活 (Evacuation) 会 STW
5) Full GC
- SerialGC (串行)
- 新生代内存不足发生的垃圾收集 - minor gc
- 老年代内存不足发生的垃圾收集 - full gc
- ParallelGC (并行 )
- 新生代内存不足发生的垃圾收集 - minor gc
- 老年代内存不足发生的垃圾收集 - full gc
- CMS
- 新生代内存不足发生的垃圾收集 - minor gc
- 老年代内存不足
- G1
- 新生代内存不足发生的垃圾收集 - minor gc
- 老年代内存不足