Java垃圾回收器工作原理


垃圾回收器是如何工作的?我现在就简单的介绍一下

首先要明确几点:

Java是在堆上为对象分配空间的

垃圾回收器只跟内存有关,什么IO啊,网络连接啊,管它P事

当可用内存数量较低时,Sun版本的垃圾回收器才会被激活

在垃圾回收器回收垃圾之前,我们先来了解一下Java分配对象的方式,Java的堆更像一个传送带,每分配一个新对象,它就往前移动一格。这意味着对象存储空间的分配速度相当快。Java的“堆指针”只是简单地移动到尚未分配的领域。也就是说,分配空间的时候,“堆指针”只管依次往前移动而不管后面的对象是否还要被释放掉。如果可用内存耗尽之前程序就退出就再好不过了,这样的话垃圾回收器压根就不会被激活。

但是由于“堆指针”只管依次往前移动,那么你肯定会想,总有一天内存会被耗尽,垃圾回收器就开始释放内存。这里有人肯定会问:怎么判断某个对象该被回收呢?答案就是当堆栈或静态存储区没有对这个对象的引用时,就表示程序(员)对这个对象没有兴趣了,它就应该被回收了。有两种方法来知道这个对象有没有被引用:第一种是遍历堆上的对象找引用;第二种是遍历堆栈或静态存储区的引用找对象。前者的实现叫做“引用计数法”,意思就是当有引用连接至对象时,引用计数加1,当引用离开作用域或被置为null时,引用计数减1,这种方法有个缺陷,如果对象之间存在循环引用,可能会出现“对象应该被回收,但引用计数却不为零”的情况。

Java采用的是后者,在这种方式下,Java虚拟机采用一种“自适应”的垃圾回收技术,如何处理找到的存活对象(也就是说不是垃圾),Java有两种方式:

一种是“停止-复制”:理论上是先暂停程序的运行(所以它不属于后台回收模式),然后将所有存活的对象从当前堆复制到另一个堆,没有被复制的全是垃圾。当对象被复制到新堆上时,它们是一个挨着一个的,所以新堆保持紧凑排列(这也是为什么分配对象的时候“堆指针”只管依次往前移动)。然后就可以按前述方法简单、直接地分配内存了。这将导致大量内存复制行为,内存分配是以较大的“块”为单位的。有了块之后,垃圾回收器就可以不往堆里拷贝对象了,直接就可以往废弃的块里拷贝对象了。

另一种是“标记-清扫”:它的思路同样是从堆栈和静态存储区出发,遍历所有的引用,进而找出所有存活的对象。每当它找到一个存活对象,就会给对象一个标记。这个过程中不会回收任何对象。只有全部标记完成时,没有标记的对象将被释放,不会发生任何复制工作,所以剩下的堆空间是不连续的,然后垃圾回收器重新整理剩余的对象,使它们是连续排列的。

当垃圾回收器第一次启动时,它执行的是“停止-复制”,因为这个时刻内存有太多的垃圾。然后Java虚拟机会进行监视,如果所有对象都很稳定,垃圾回收器的效率降低的话,就切换到“标记-清扫”方式;同样,Java虚拟机会跟踪“标记-清扫”效果,要是堆空间出现很多碎片,就会切换到“停止-复制”方式。这就是所谓的“自适应”技术。

其实仔细想一下,“停止-复制”和“标记-清扫”无非就是:“在大量的垃圾中找干净的东西和在大量干净的东西里找垃圾”。不同的环境用不同的方式,这样做完全是为了提高效率,要知道,无论哪种方式,Java都会先暂停程序的运行,所以,垃圾回收器的效率其实是很低的。Java用效率换回了C++没有的垃圾回收器和运行时的灵活,我认为这是明智的选择(虽然它只跟内存有关),随着硬件的飞速发展,我相信,开发时间要比运行效率重要得多!

引用:http://fhz1980.blog.163.com/blog/



来源博客:Wang Jie's Blog
本文链接:https://blog.wangjiegulu.com/2013/01/07/Java垃圾回收器工作原理/
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