深入理解JVM——垃圾回收与内存分配机制详细讲解

所谓垃圾回收,也就是要回收已经“死了”的对象。

那我们如何判断哪些对象“存活”,哪些已经“死去”呢?

一、判断对象已死

1、引用计数算法

给对象中添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它时,计数器就加一;当引用失效时,计数器就减1;任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。

但是在Java虚拟机里面没有选用引用计数算法来管理内存。

优点:实现简单,效率高。

缺点:很难解决对象之间相互循环引用的问题。

2、可达性分析算法

通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起始点,从这些节点开始向下搜索,搜索走过的路径称为引用链(Reference Chain),当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连(用图论的话来说,就是从GC Roots到这个对象不可达)时,则证明此对象是不可用的。

如图,object5、object6、object7 为可回收对象

主流的Java虚拟机使用可达性分析算法

关于GC Roots:

在Java语言中,GC Roots包括以下几种:

  • 虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象
  • 方法区中类静态属性引用的对象
  • 方法区中常量引用的对象
  • 本地方法栈中Native方法引用的对象

无论是通过引用计数算法判断对象的引用数量,还是通过可达性分析算法判断对象是否引用链可 达,判定对象是否存活都和“引用”离不开关系。

引用分为四种:

  • 强引用:代码中普遍存在,垃圾收集器不会回收强引用的对象。比如new Object()
  • 软引用:有用但非必需,在系统将要发生内存溢出异常OOM之前,会把这些对象列入回收范围,进行回收。
  • 弱引用:非必需,无论当前内存是否足够,下次垃圾回收都会回收掉这些对象。
  • 虚引用:最弱的引用关系,是否有虚引用不对其生存时间构成影响。相当于什么时候回收都没问题,也无法通过虚引用来取得一个对象实例。为一个对象设置虚引用关联的唯一目的只是为了能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知

二、三种垃圾回收算法

1、标记-清除算法

最基础的收集算法——“标记-清除”(Mark-Sweep)算法。一般用于老年代

算法分为“标记”和“清除”两个阶段:

  1. 标记出需要回收的对象
  2. 清除被标记的对象

缺点:

  • 当有大量对象等待被回收,此时就需要大量的标记和清除操作,导致两个过程的效率随对象数量增长而降低,执行效率不稳定
  • 标记,清除后会产生大量不连续的内存碎片,导致空间碎片化问题

2、标记-复制算法

为了解决效率问题,标记-复制算法出现了。他将内存分为两块,每次只使用其中一块,当一块内存用完了,就将还存活的对象复制到另一块上面,然后把已经使用过的内存空间一次性清理掉。

缺点:内存缩小为原来的一半。

但是在新生代的内存划分中,研究表明,有98%的对象熬不过第一轮收集,因此没必要采用1:1的内存划分。针对这种情况,产生了半区分代策略。是把新生代分为一块较大的Eden空间和两块较小的 Survivor空间,每次分配内存只使用Eden和其中一块Survivor。发生垃圾搜集时,将Eden和Survivor中仍 然存活的对象一次性复制到另外一块Survivor空间上,然后直接清理掉Eden和已用过的那块Survivor空 间。HotSpot虚拟机默认Eden和Survivor的大小比例是8∶1 。如果另外一块 Survivor空间没有足够空间存放上一次新生代收集下来的存活对象,这些对象便将通过分配担保机制直 接进入老年代,这对虚拟机来说就是安全的。

3、标记-整理算法

在Mark-Sweep算法的基础上做了改良,用于解决空间碎片化问题。标记-整理(Mark-Compact)算法在标记后不是简单做清除,而是让所有存活的对象都向一端移动,然后清理掉端边界以外的内存。一般用于老年代。

优点:解决了空间碎片化问题,为后续内存分配和访问提高效率

缺点:使内存回收的过程更加复杂。如果移动存活对象,尤其是在老年代这种每次回收都有大量对象存活区域,移动存活对象并更新所有引用这些对象的地方必须全程暂停用户应用程序才能进行。

三、安全点和安全区域

安全点

在做可达性分析时,需要保持分析期间整个系统不会发生变化,这就导致GC进行时必须停顿所有Java执行线程(Stop The World),即使是在号称(几乎)不会发生停顿的CMS收集器中,枚举根节点时也必须要停顿。

程序执行时并非在所有地方都能停下来开始GC,只有在到达安全点(Safepoint)时才能暂停。Safepoint 的选定既不能太少以致于让GC等待时间太长,也不能过于频繁以致于过分增大运行时的负荷。所以,安全点的选定基本上是以程序“是否具有让程序长时间执行的特征”为标准进行选定的,例如方法调用,循环跳转,异常跳转等。

如何在GC发生时让线程都跑到最近的安全点再停顿下来?

  • 抢先试中断:先把所有线程中断,发现不在安全点的线程恢复线程,让它跑到安全点。
  • 主动式中断:设置一个不可读的内存位置作为中断标志,标志与安全点重合,当线程执行到这个标志时自己中断挂起。

安全区域

安全区域(Safe Region)是指在一段代码片段中,引用关系不会发生变化。在这个区域的任何地方开始GC都是安全的。典型的安全区域比如线程处于Sleep状态或者Blocked状态。

在线程执行到Safe Region中的代码时,首先标识自己已经进入了Safe Region。当要发起GC时,就不用管标识为Safe Region状态的线程了。当线程要离开Safe Region时,要检查是否处于GC状态,如果是,就要继续等待,直到收到可以安全离开Safe Region的信号为止。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/97624.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

CentOS系统环境搭建(七)——Centos7安装MySQL

centos系统环境搭建专栏🔗点击跳转 坦诚地说,本文中百分之九十的内容都来自于该文章🔗Linux:CentOS7安装MySQL8(详),十分佩服大佬文章结构合理,文笔清晰,我曾经在这篇文章…

IDEA连接MySQL数据库错误

说明:使用IDEA连接云服务器中的MySQL数据库时,报下面的这个错误; [08S01] Communications link failureThe last packet sent successfully to the server was 0 milliseconds ago. The driver has not received any packets from the serve…

Springboot写单元测试

导入依赖 <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><exclusions><exclusion><groupId>org.junit.vintage</groupId><artifactId>junit-vintag…

Log4Qt日志框架(1)- 引入到QT中

Log4Qt日志框架&#xff08;1&#xff09;- 引入到QT中 1 下载源码2 简介3 加入到自己的项目中3.1 使用库文件3.2 引入源文件 4 说明 1 下载源码 github&#xff1a;https://github.com/MEONMedical/Log4Qt 官方(版本较老)&#xff1a;https://sourceforge.net/projects/log4q…

软件工程概述-架构师(三)

软件工程概述&#xff08;老版&#xff09; 软件开发生命周期&#xff1a; 软件定义时期&#xff1a;包括 可行性研究和详细需求分析过程&#xff0c;任务是软件工程必需完成的目标&#xff0c;具有可行问题分析、可行性研究、需求分析等。软件开发时期&#xff1a;软件的 设…

初识微服务

我们在曾经最常见的就是所谓的单体架构&#xff0c;但是由于网民越来越多&#xff0c;单体架构已经逐渐的被淘汰出去&#xff0c;所以我们在单体架构的基础上提出了微服务&#xff0c;它提倡将单一应用程序划分成一组小的服务&#xff0c;服务之间互相协调、互相配合&#xff0…

滑块验证码-接口返回base64数据

提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 前言所需包图片示例使用方法提示前言 滑动验证码在实际爬虫开发过程中会遇到很多,不同网站返回的数据也是千奇百怪。这里分享一种接口返回base64格式的情况以及处理方式 所需包 opencv-python、…

chatGPT-对话爱因斯坦

引言 阿尔伯特爱因斯坦&#xff08; 1879年 3 月 14 日 – 1955 年 4 月 18 日&#xff09;是一位出生于德国的理论物理学家&#xff0c;被广泛认为成为有史以来最伟大、最有影响力的科学家之一。他以发展相对论而闻名&#xff0c;他还对量子力学做出了重要贡献&#xff0c;因…

ES6自用笔记

原型链 引用类型&#xff1a;__proto__(隐式原型)属性&#xff0c;属性值是对象函数&#xff1a;prototype(原型)属性&#xff0c;属性值是对象 ​​​​​​​ 相关方法 person.prototype.isPrototypeOf(stu) Object.getPrototypeOf(Object)替换已不推荐的Object._ _ pro…

Django实现音乐网站 ⑾

使用Python Django框架制作一个音乐网站&#xff0c; 本篇主要是前端开发前的一些必要配置和首页展示开发。 目录 配置应用路由 创建应用路由文件 应用路径加入项目路径 创建项目模板 创建项目及应用模板路径 设置模板路径 设置静态资源路径 创建静态资源路径 配置静态…

步步向前,曙光已现:百度的大模型之路

大模型&#xff0c;是今年全球科技界最火热&#xff0c;最耀眼的关键词。在几个月的狂飙突进中&#xff0c;全球主要科技公司纷纷加入了大模型领域。中国AI产业更是开启了被戏称为“百模大战”的盛况。 但喧嚣与热闹之后&#xff0c;新的问题也随之而来&#xff1a;大模型的力量…

Unity 变量修饰符 之protected ,internal,const , readonly, static

文章目录 protectedinternalconstreadonlystatic protected 当在Unity中使用C#编程时&#xff0c;protected是一种访问修饰符&#xff0c;用于控制类成员&#xff08;字段、方法、属性等&#xff09;的可见性和访问权限。protected修饰的成员可以在当前类内部、派生类&#xf…

华为网络篇 RIP的负载均衡-29

难度2复杂度2 目录 一、实验原理 二、实验拓扑 三、实验步骤 四、实验过程 总结 一、实验原理 RIP是使用跳数&#xff08;经过路由的数量&#xff09;作为metric值的&#xff0c;当网络上存在去往目标的路由有两条以上都是相同metric时&#xff0c;就出现了流量负载均衡。…

uniapp开发微信小程序使用painter将页面转换为图片并保存到本地相册

引言 我使用到painter的原因是&#xff0c;在uniapp开发微信小程序时&#xff0c;需要将一个页面的内容转换成图片保存到本地相册。 起初在网上找到很多都是在uniapp中使用 html2canvas 将网页转换成图片再jspdf将图片转换为pdf&#xff0c;但是这种方式在小程序环境不支持&am…

使用SSH隧道将Ubuntu云服务器Jupyter Notebook端口映射到本地

本文主要实现了在Ubuntu云服务器后台运行Jupyter Notebook&#xff0c;并使用SSH隧道将服务器端口映射到本地 1. 生成配置文件 运行以下命令生成Jupyter Notebook的配置文件&#xff1a; jupyter notebook --generate-config这将在用户主目录下生成一个名为.jupyter的文件夹&…

excel中有哪些通配符、excel配置问题,数学函数篇1之sum系列

学习excel前需要明确的是事&#xff1a;   在学习excel函数之前&#xff0c;大家需要明确一件事&#xff0c;excel现在设计到了一些新函数&#xff0c;这些新函数只能存在于office365、office2019及更 新版本之中&#xff0c;所以建议大家在学习时安装较新的版本&#xff0c;…

PyMuPDF`库实现PDF旋转功能

本文介绍了一个简单的Python应用程序&#xff0c;用于将PDF文件转换为旋转90度的PDF文件。主要用于csdn网站中导出的博客pdf是横向的&#xff0c;看起来不是很方便&#xff0c;才想到用python编制一个将pdf从横向转为纵向的功能。 功能 该PDF转换工具具有以下功能&#xff1a…

算法通关村第十关 | 快速排序

1.快速排序的基本过程 快速排序是分治法运用到排序问题的典型例子&#xff0c;基本思想是&#xff1a;通过一个标记pivot元素将n个元素的序列划分为左右两个子序列left和right&#xff0c;其中left中的元素都比pivot小&#xff0c;right的都比pivot的大&#xff0c;然后再次对l…

BOXTRADE-天启量化分析平台 系统功能预览

BOXTRADE-天启量化分析平台 系统功能预览 系统功能预览 1.登录 首页 参考登录文档 2. A股 行情与策略分析 2.1 A股股票列表 可以筛选和搜索 2.2 A股行情及策略回测 2.2.1 行情数据提供除权和前复权&#xff0c;后复权数据&#xff1b;外链公司信息 2.2.2 内置策略执行结果…

uniapp选择只选择月份demo效果(整理)

<template><view style"margin-top: 200rpx;"><!-- mode"multiSelector" 多列选择器 --><view><picker :range"years" :value"echoVal" change"yearChange" mode"multiSelector">{…