<轉>GC其他:引用標記-清除、復制、標記-整理的說明


注:本文根據《深入理解Java虛擬機》第3章部分內容整理而成。

 對象死亡歷程

1.基本的mark&sweep是必須的,后續的都是對他的改進

2.young代理的survivor就是使用了復制算法,避免碎片

3.還有標記整理算法(壓縮),就是將存活的對象移動到一塊,空出連續的空間;

4.當然還有分代算法


“引用的定義

JDK1.2之前,引用很純粹,也很狹隘,對描述一些食之無味,棄之可惜的對象就顯得無能為力。我們希望能描述這樣一類對象:當內存空間還足夠時,則能保留在內存之中;如果內存在進行垃圾收集后還是非常緊張,則可以拋棄這些對象。很多系統的緩存功能都符合這樣的應用場景

 

 
 

 

強弱等級:強>軟(oom之前回收)>(每次gc都回收)>(僅僅是為了gc的時候發個通知)

http://www.congmo.net/blog/2012/07/04/java-death-of-object/

http://book.51cto.com/art/201107/278901.htm


標記-清除算法

標記-清除(Mark-Sweep)算法是最基礎的算法,就如它的名字一樣,算法分為標記清除兩個階段:首先標記出所有需要回收的對象,在標記完成后統一回收掉所有被標記的對象。之所以說它是最基礎的收集算法,是因為后續的收集算法都是基於這種思路並對其缺點進行改進而得到的。它主要有兩個缺點:一個是效率問題,標記和清楚過程的效率都不高;另外一個是空間問題,標記清楚后會產生大量不連續的內存碎片,空間碎片太多可能會導致,當程序在以后的運行過程中需要分配較大對象時無法找到足夠連續的內存空間而不得不提前出發另一次垃圾收集動作。

 

 
 

 

一幅圖足夠解釋標記-清楚算法,可清晰的看出確實會造成很多內存碎片。 

復制算法

為了解決效率問題,一種稱為復制Copying)的收集算法就出現了,它將可用內存按容量划分為大小相等的兩塊,每次只是用其中一塊。當這一塊的內存用完了,就將還存活着的對象復制到另外一塊上面,然后再把已使用過的內存空間一次清理掉。這樣使得每次都是對其中的一塊進行內存回收,沒存分配時也就不用考慮內存碎片等復雜情況,只要移動堆頂指針,按順序分配內存即可,實現簡單,運行高效。只是這種算法的代價是將員村縮小為原來的一半,未免太高了一點。

同樣一幅圖來說明回收算法在回收前后的內存變化。

 

 
 

 

現在的商業虛擬機都采用這種收集算法來回收新生代,IBM的專門研究表明,新生代中的對象98%是朝生夕死的,所以並不需要按照11的比例來划分內存空間,而是將內存分為一塊較大的Eden空間和兩塊較小的Survivor空間,每次使用Eden和其中的一塊Survivor。當回收時,將EdenSurvivor中還存活着的兌現個一次性地拷貝到另外一塊Survivor空間上,最后清理掉Eden和剛才用過的Survivor的空間。HotSpot虛擬機默認EdenSurvivor的大小比例是81,也就是每次新生代中可用內存空間為整個新生代容量的90%,只有10%的內存是會被浪費的

標記-整理算法

復制手機算法在對象存活率較高時就要執行較多的復制操作,效率將會貶低。更關鍵的是,如果不想浪費50%的空間,就需要有額外的空間進行分配擔保,以應對被使用的內存中所有對象都100%存活的極端情況,所以在老年代一般不能直接選用這種算法

根據老年代的特點,有人提出了另外一種標記-整理算法,標記過程仍然與標記-清楚算法一樣,但是后續步驟不是直接對可回收對象進行清理,而是讓所有存活的對象都向一端移動,然后直接清理掉端邊界意外的內存。

圖解標記-整理算法。

 

 
 

 

分代收集算法

當前商業虛擬機的垃圾收集都采用分代收集(Generational Collection)算法,這種算法並沒有什么新的思想,只是根據對象的存貨周期的不同將內存划分為幾塊。一般是把Java堆分成新生代和老年代,這樣就可以根據各個年代的特點采用最適當的手機算法。在新生代中,每次垃圾收集時都發現有大批對象死去,只有少量存活,那么就選用復制算法,只需要付出少量存活對象的復制成本就可以完成收集。而老年代中因為對象存活率高、沒有額外空間對它進行分配擔保,就必須使用標記-清理或標記-整理算法來進行回收

 

 

 

 


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