⑦②. 在java中,可作为GC Roots的对象有?

注意:除了这些固定的GC Roots集合之外,根据用户所选用的垃圾收集器以及当前回收的内存区域不同,还可以有其他对象临时加入,共同构架完成整GC Roots 集合。比如: 分代收集和局部回收(面试加分项)

解释:如果只针对java堆中的某一区域进行垃圾回收(比如: 典型的只针对新生代),必须考虑到内存区域是虚拟机自己的实现细节,更不是孤立封闭的,这个区域的对象完全有可能被其他区域的对象所引用时候就需要一并将关联的区域对象也加入到GC Roots 集合中考虑,才能保证可达性分析的准确性

    (1).虚拟机栈(栈帧中的局部变量表)中的引用对象(比如各个线程被调用的方法中使用到的参数、
    局部变量等)
    (2).本地方法栈中JNI(即一般来说native方法)中引用的对象[ 线程中的start方法 ]
    (3).静态属性引用的对象(比如:Java类的引用类型静态变量)
    (4).方法区中常量引用的对象(比如:字符串常量池(String Table)里的引用)
        
    (5).所有被synchronized持有的对象
    (6).Java虚拟机内部的引用(基本数据类型对应的Class对象,一些常驻的异常对象
    [如NullPointerException、OutofMemoryError],系统类加载器)
    (7).反映java虚拟机内部情况的JMXBean、JVMTI中注册的回调、本地代码缓存等
    (8).注意:除了这些固定的GC Roots集合之外,根据用户所选用的垃圾收集器以及当前回收的内存区域
不同,还可以有其他对象临时加入,共同构架完成整GC Roots集合。比如:分代收集和局部回收(面试加分项)

⑦③. 复制算法及优缺点你是怎么理解的?

• ①. 复制算法的过程

②. 优缺点

①.没有标记和清除过程,实现简单,运行高效 ②. 不会产生内存碎片,且对象完整不丢

缺点:①. 浪费了10%的空间 ②. 对于G1这种分拆成为大量region的GC,复制而不是移动,意味着GC需要维护region之间对象引用关系,不管是内存占用或者时间开销也不小。

注意:复制算法需要复制的存活对象数量并不会太大,或者说非常低才行。因为新生代中的对象一般都是朝生夕死的,在新生代中使用复制算法是非常好的

③. 注意:是当伊甸园区满后,会触发minjor gc,进行垃圾的回收

⑦④. 标记清除算法(Mark一Sweep)

①. 标记一清除算法(Mark一Sweep)是一种非常基础和常见的垃圾收集算法,该算法被J . McCarthy等人在1960年提出并并应用于Lisp语言

②. 标记:Collector(垃圾回收器)从引用根节点开始遍历,标记所有被引用的对象。一般是在对象的Header中记录为可达对象

③. 清除: Collector(垃圾回收器)对堆内存从头到尾进行线性的遍历,如果发现某个对象在其Header中没有标记为可达对象,则将其回收

④. 图解: CMS使用这种方式

⑤. 优缺点

优:不需要额外的空间

缺点:①.两次扫描,耗时严重 ②.清理出来的空闲内存不连续,会产生内存碎片,需要维护一个空闲列表 ③.效率比较低:递归与全堆对象遍历两次(经历了两次遍历)

⑥. 注意:这里所谓的清除并不是真的置空,而是把需要清除的对象地址保存在空闲的地址列表里。下次有新对象需要加载时,判断垃圾的位置空间是否够,如果够,就存放

⑦⑤. 标记整理(压缩)算法(Mark-Compact)

①. 背景:

复制算法的高效性是建立在存活对象少、垃圾对象多的前提下的。这种情况在新生代经常发生,但是在老年代,更常见的情况是大部分对象都是存活对象。如果依然使用复制算法,由于存活对象较多,复制的成本也将很高。因此,基于老年代垃圾回收的特性,需要使用其他的算法。

标记一清除算法的确可以应用在老年代中,但是该算法不仅执行效率低下,而且在执行完内存回收后还会产生内存碎片,所以JVM的设计者需要在此基础之上进行改进。标记一压缩(Mark一Compact) 算法由此诞生

1970年前后,G. L. Steele 、C. J. Chene和D.S. Wise 等研究者发布标记一压缩算法。在许多现代的垃圾收集器中,人们都使用了标记一压缩算法或其改进版本。

②. 执行过程:

第一阶段和标记一清除算法一样,从根节点开始标记所有被引用对象.

第二阶段将所有的存活对象压缩到内存的一端,按顺序排放。

最后,清理边界外所有的空间。

可以看到,标记的存活对象将会被整理,按照内存地址依次排列,而未被标记的内存会被清理掉。如此一来,当我们需要给新对象分配内存时,JVM只需要持有一个内存的起始地址即可,这比维护一个空闲列表显然少了许多开销

③. 图解:

④. 指针碰撞

(如果内存空间以规整和有序的方式分布,即已用和未用的内存都各自一边,彼此之间维系着一个记录下一次分配起始点的标记指针,当为新对象分配内存时,只需要通过修改指针的偏移量将新对象分配在第一个空闲内存位置上,这种分配方式就叫做指针碰撞(Bump the Pointer))

⑤. 优缺点

优点:①. 消除了标记一清除算法当中,内存区域分散的缺点,我们需要给新对象分配内存时,JVM只需要持有一个内存的起始地址即可②. 消除了复制算法当中,内存减半的高额代价

缺点:①. 从效率.上来说,标记一整理算法要低于复制算法。②. 移动对象的同时,如果对象被其他对象引用,则还需要调整引用的地址。移动过程中,需要全程暂停用户应用程序。即: STW

⑦⑥. JVM采用的是分代收集？

写在最前面:

( 分代算法是针对对象的不同特征,而使用合适的算法,这里面并没有实际上的新算法产生。与其说分代搜集算法是第五个算法,不如说它是对前三个算法的实际应用,在新生代使用复制算法eden在8分空间,survivor在两个1分,只浪费10%的空闲空间。老年代使用标记清除/标记压缩算法清除)

①. 没有最好的算法,只有更合适的算法

②. 分代算法是针对对象的不同特征,而使用合适的算法,这里面并没有实际上的新算法产生。与其说分代搜集算法是第五个算法,不如说它是对前三个算法的实际应用,在新生代使用复制算法eden在8分空间,survivor在两个1分,只浪费10%的空闲空间。老年代使用标记清除/标记压缩算法清除

③. 新生代(Young Gen)

新生代特点:区域相对老年代较小,对象生命周期短、存活率低,回收频繁。

这种情况复制算法的回收整理,速度是最快的。复制算法的效率只和当前存活对象大小有关,因此很适用于年轻代的回收。而复制算法内存利用率不高的问题,通过hotspot中的两个survivor的设计得到缓解

④. 老年代(Tenured Gen)

老年代特点:区域较大,对象生命周期长、存活率高,回收不及年轻代频繁。

这种情况存在大量存活率高的对象,复制算法明显变得不合适。一般是由标记一清除或者是标记一清除与标记一整理的混合实现。

Mark阶段的开销与存活对象的数量成正比

Sweep阶段的开销与所管理区域的大小成正相关

Compact阶段的开销与存活对象的数据成正比