JVM垃圾回收的过程

JVM垃圾回收的算法很多,但是不管是哪种算法,在进行GC时大致的流程都是差不多的,主要有以下3个过程:

1. 枚举根节点

这个过程主要是找到所有的GC Roots对象,这些对象一般发生在JVM虚拟机栈栈帧、常量池中的静态对象、方法区中静态类属性引用、本地方法栈中引用的对象。这个过程会发生STW,所有的线程均运行到安全区域(Safe Region)才开始执行。

通常有两种算法:

  • 引用计数法
    :每个对象中添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它时,计数器值就 +1
    ;当引用失效时,计数器值就 -1
    ;任何时刻计数器为 0
    的对象就是不可能在被使用的。

优点是效率高,缺点是循环引用无法处理,导致内存溢出。

  • 可达性分析
    :以GC Roots为根节点,从这些根节点开始向下搜索,搜索所走过的路径称为引用链(Reference Chain),当一个对象不在任何引用链相连时,则证明此对象是不可用的。

优点可以检测所有的对象,缺点效率低。

GC Roots节点一般为:

  • 虚拟机栈中栈帧引用的对象
  • 本地方法栈JNI中栈帧引用的对象
  • 常量池中引用的对象
  • 类中的静态变量应用的对象

2. 标记

标记的过程主要是标记哪些对象是需要被回收的,有的GC算法是并行的,有的是和GC Roots标记一起执行。如果是并行的,不会发生STW。

如果是 并发标记
的GC算法,后面还有有一次 重新标记
或者 最终标记
。这主要是来解决在 并发标记
的过程中,用户线程还在一直执行,这期间有变化的对象。

标记算法常见的有两种:

  • 标记–清除算法或者 标记–整理算法
    :为每个对象存储一个标记位,记录对象的状态(活着或是死亡)

  • 复制算法:将内存平均分成两部分,然后每次只使用其中的一部分,当这部分内存满的时候,将内存中所有存活的对象复制到另一个内存中,然后将之前的内存中死亡的对象清空。

3. 清除或回收

这个阶段会根据GC算法的不同采取不同的回收策略。

  • CMS算法在回收的时候会考虑停顿时间,尽量减少GC线程占用的时间
  • G1算法先对各个Region的回收价值和成本进行排序,根据用户所期望的GC停顿时间来制定回收计划
  • 标记-清除算法在第二阶段(清除阶段)将对象回收
  • 复制算法是通过将存活对象复制到另一块内存区域,将当前区域中未被复制的对象进行清除

原文 

https://www.maiyewang.com/archives/101658

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