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20大進(jìn)階架構(gòu)專題每日送達(dá)
什么是自動(dòng)垃圾回收？自動(dòng)垃圾回收是一種在堆內(nèi)存中找出哪些對(duì)象在被使用，還有哪些對(duì)象沒(méi)被使用，并且將后者刪掉的機(jī)制。 所謂使用中的對(duì)象（已引用對(duì)象），指的是程序中有指針指向的對(duì)象；而未使用中的對(duì)象（未引用對(duì)象），則沒(méi)有被任何指針給指向，因此占用的內(nèi)存也可以被回收掉。 在用 C 之類的編程語(yǔ)言時(shí)，程序員需要自己手動(dòng)分配和釋放內(nèi)存。而 Java 不一樣，它有垃圾回收器，釋放內(nèi)存由回收器負(fù)責(zé)。本文接下來(lái)將介紹垃圾回收機(jī)制的基本過(guò)程。 第一步：標(biāo)記垃圾回收的第一步是標(biāo)記。垃圾回收器此時(shí)會(huì)找出哪些內(nèi)存在使用中，還有哪些不是。 上圖中，藍(lán)色表示已引用對(duì)象，橙色表示未引用對(duì)象。垃圾回收器要檢查完所有的對(duì)象，才能知道哪些有被引用，哪些沒(méi)。如果系統(tǒng)里所有的對(duì)象都要檢查，那這一步可能會(huì)相當(dāng)耗時(shí)間。關(guān)注Java技術(shù)棧微信公眾號(hào)，回復(fù)：JVM46，可以獲取一份超全 JVM 調(diào)優(yōu)攻略。 第二步：清除這一步會(huì)刪掉標(biāo)記出的未引用對(duì)象。 內(nèi)存分配器會(huì)保留指向可用內(nèi)存的引用，以供分配新對(duì)象。 壓縮為了提升性能，刪除了未引用對(duì)象后，還可以將剩下的已引用對(duì)象放在一起（壓縮），這樣就能更簡(jiǎn)單快捷地分配新對(duì)象了。 為什么需要分代垃圾收集？之前說(shuō)過(guò)，逐一標(biāo)記和壓縮 Java 虛擬機(jī)里的所有對(duì)象非常低效：分配的對(duì)象越多，垃圾回收需時(shí)就越久。不過(guò)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，大部分的對(duì)象，其實(shí)用沒(méi)多久就不用了。 來(lái)看個(gè)例子吧。（下圖中，豎軸代表已分配的字節(jié)，而橫軸代表程序運(yùn)行時(shí)間） 上圖可見(jiàn)，存活（沒(méi)被釋放）的對(duì)象隨運(yùn)行時(shí)間越來(lái)越少。而圖中左側(cè)的那些峰值，也表明了大部分對(duì)象其實(shí)都挺短命的。 JVM 分代根據(jù)之前的規(guī)律，就可以用來(lái)提升 JVM 的效率了。方法是，把堆分成幾個(gè)部分（就是所謂的分代），分別是新生代、老年代，以及永生代。 新對(duì)象會(huì)被分配在新生代內(nèi)存。一旦新生代內(nèi)存滿了，就會(huì)開(kāi)始對(duì)死掉的對(duì)象，進(jìn)行所謂的小型垃圾回收過(guò)程。一片新生代內(nèi)存里，死掉的越多，回收過(guò)程就越快；至于那些還活著的對(duì)象，此時(shí)就會(huì)老化，并最終老到進(jìn)入老年代內(nèi)存。 Stop the World 事件 —— 小型垃圾回收屬于一種叫 'Stop the World' 的事件。在這種事件發(fā)生時(shí)，所有的程序線程都要暫停，直到事件完成（比如這里就是完成了所有回收工作）為止。 老年代用來(lái)保存長(zhǎng)時(shí)間存活的對(duì)象。通常，設(shè)置一個(gè)閾值，當(dāng)達(dá)到該年齡時(shí)，年輕代對(duì)象會(huì)被移動(dòng)到老年代。最終老年代也會(huì)被回收。這個(gè)事件成為 Major GC。 Major GC 也會(huì)觸發(fā)STW（Stop the World）。通常，Major GC會(huì)慢很多，因?yàn)樗婕暗剿写婊顚?duì)象。所以，對(duì)于響應(yīng)性的應(yīng)用程序，應(yīng)該盡量避免Major GC。還要注意，Major GC的STW的時(shí)長(zhǎng)受年老代垃圾回收器類型的影響。 永久代包含JVM用于描述應(yīng)用程序中類和方法的元數(shù)據(jù)。永久代是由JVM在運(yùn)行時(shí)根據(jù)應(yīng)用程序使用的類來(lái)填充的。此外，Java SE類庫(kù)和方法也存儲(chǔ)在這里。 如果JVM發(fā)現(xiàn)某些類不再需要，并且其他類可能需要空間，則這些類可能會(huì)被回收。 世代垃圾收集過(guò)程 |
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