JAVA的垃圾收集GC

qingqing3721

渣滓收集GC（Garbage Collection）是言语的核心技术之一，之前我们曾专门探讨过Java 7新增的渣滓回收器G1的新特性，但在JVM的内部运转机制上看，Java的渣滓回收原理与机制并未改变。渣滓收集的目的在于清除不再运用的对象。GC通过确定对象是否被活动对象引用来确定是否收集该对象。GC首先要判别该对象是否是时候可以收集。两种常用的方法是引用计数和对象引用遍历。 　　引用计数收集器 　　引用计数是渣滓收集器中的早期战略。在这种方法中，堆中每个对象（不是引用）都有一个引用计数。当一个对象被创建时，且将该对象分配给一个变量，该变量计数设置为1。当任何其它变量被赋值为这个对象的引用时，计数加1（a = b,则b引用的对象+1），但当一个对象的某个引用超过了生命周期或者被设置为一个新值时，对象的引用计数减1。任何引用计数为0的对象可以被当作渣滓收集。当一个对象被渣滓收集时，它引用的任何对象计数减1。 　　优点：引用计数收集器可以很快的执行，交织在程序运转中。对程序不被长时间打断的实时环境比拟有利。 　　缺陷： 无法检测出循环引用。如父对象有一个对子对象的引用，子对象反过去引用父对象。这样，他们的引用计数永远不能够为0. 　　跟踪收集器 　　早期的JVM运用引用计数，现在大少数JVM采用对象引用遍历。对象引用遍历从一组对象开始，沿着整个对象图上的每条链接，递归确定可抵达（reachable）的对象。假如某对象不能从这些根对象的一个（至少一个）抵达，则将它作为渣滓收集。在对象遍历阶段，GC必需记住哪些对象可以抵达，以便删除不可抵达的对象，这称为标志（marking）对象。 　　下一步，GC要删除不可抵达的对象。删除时，有些GC只是简单的扫描堆栈，删除未标志的未标志的对象，并释放它们的内存以生成新的对象，这叫做清除（sweeping）。这种方法的问题在于内存会分成好多小段，而它们缺乏以用于新的对象，但是组合起来却很大。因而，许多GC可以重新组织内存中的对象，并停止紧缩（compact），形成可利用的空间。 　　为此，GC需求停止其他的活动活动。这种方法意味着一切与应用程序相关的工作停止，只要GC运转。结果，在呼应期间增减了许多混杂央求。另外，更复杂的 GC不断增加或同时运转以减少或者清除应用程序的中缀。有的GC运用单线程完成这项工作，有的则采用多线程以增加效率。 　　一些常用的渣滓收集器 　　◆标志－清除收集器 　　这种收集器首先遍历对象图并标志可抵达的对象，然后扫描堆栈以寻找未标志对象并释放它们的内存。这种收集器普通运用单线程工作并停止其他操作。并且，由于它只是清除了那些未标志的对象，而并没有对标志对象停止紧缩，导致会发生大量内存碎片，从而糜费内存。 　　◆标志－紧缩收集器　　 有时也叫标志－清除－紧缩收集器，与标志－清除收集器有相同的标志阶段。在第二阶段，则把标志对象复制到堆栈的新域中以便紧缩堆栈。这种收集器也停止其他操作。　　 复制收集器 　　这种收集器将堆栈分为两个域，常称为半空间。每次仅运用一半的空间，JVM生成的新对象则放在另一半空间中。GC运转时，它把可抵达对象复制到另一半空间，从而紧缩了堆栈。这种方法适用于短生存期的对象，继续复制长生存期的对象则导致效率降低。并且对于指定大小堆来说，需求两倍大小的内存，由于任何时候都只运用其中的一半。　　 增量收集器　　 增量收集器把堆栈分为多个域，每次仅从一个域收集渣滓，也可了解为把堆栈分成一小块一小块，每次仅对某一个块停止渣滓收集。这会形成较小的应用程序中缀时间，使得用户普通不能觉察到渣滓收集器正在工作。 　　分代收集器 　　复制收集器的缺陷是：每次收集时，一切的标志对象都要被拷贝，从而导致一些生命周期很长的对象被来回拷贝屡次，消耗大量的时间。而分代收集器则可解决这个问题，分代收集器把堆栈分为两个或多个域，用以存放不同寿命的对象。JVM生成的新对象普通放在其中的某个域中。过一段时间，继续存在的对象（非短命对象）将取得运用期并转入更长寿命的域中。分代收集器对不同的域运用不同的算法以优化性能。 　　并行收集器 　　并行收集器运用某种传统的算法并运用多线程并行的执行它们的工作。在多CPU机器上运用多线程技术可以显着的进步java应用程序的可扩展性。　　 最后，贴出一个非常简单的跟踪收集器的例图，以便大家加深对收集器的了解： 　　跟踪收集器图例 　　运用渣滓收集器要注意的地方 　　下面将提出一些有关渣滓收集器要注意的地方，渣滓收集器知识很多，下面只列出一部分必要的知识：　　 ◆每个对象只能调用finalize（ ）方法一次。假如在finalize（ ）方法执行时发生异常（exception），则该对象仍可以被渣滓收集器收集。 　　◆渣滓收集器跟踪每一个对象，收集那些不可触及的对象（即该对象不再被程序引用 了），回收其占有的内存空间。但在停止渣滓收集的时候，渣滓收集器会调用该对象的finalize（ ）方法（假如有）。假如在finalize（）方法中，又使得该对象被程序引用（俗称复活了），则该对象就变成了可触及的对象，暂时不会被渣滓收集了。但是由于每个对象只能调用一次finalize（ ）方法，所以每个对象也只能够 "复活 "一次。 　　◆Java言语允许程序员为任何方法添加finalize（ ）方法，该方法会在渣滓收集器交流回收对象之前被调用。但不要过分依赖该方法对系统资源停止回收和再利用，由于该方法调用后的执行结果是不可预知的。 　　◆渣滓收集器不可以被强迫执行，但程序员可以通过调研System.gc方法来建议执行渣滓收集。记住，只是建议。普通不建议自己写System.gc，由于会加大渣滓收集工作量。文章由Gainreel内衣旗舰店整理，收集辛苦，希望能保留出处，谢谢斑竹大哥。