技术编程|GC垃圾回收的原理和涉及的几种算法
1? GC垃圾回收的原理?
其实垃圾回收的原理很简单：就是判断出死亡的对象 ， 然后清除死亡的 ， 留下存活的即可 。那么怎么判断对象已经死亡呢？常有的有以下两种：
1）引用计数法（Reference Counting）：在对象中添加一个引用计数器 ， 每当一个地方引用它时 ， 计数器就加1；当引用失效时 ， 计数器就减1；当引用计数为0时就会被回收 。但是它存在一个很大的问题就是循环引用：如下图 ， 当实例化A时 ， A会持有实例B ， B会持有C ， C持有A 。这样一来我们就会发现:如果需要回收A ， 除了释放初始实例化引用 ， 还需要释放C的引用 。但是由于ABC互相引用 ， 所以就造成谁也无法释放 。主流的垃圾回收都没有采用这种判断方法 ， 因为需要额外的工作来解决它（感兴趣的童鞋可以看看智能指针） 。
文章图片
文章图片
2）可达性分析算法（Reachability Analysis）：在JAVA虚拟机中就是通过可达性分析法来判定对象是否存活的 。思路是通过“GC Roots”的对象（可以认为是确定固定存在的对象）作为起始点 ， 然后从这些节点开始遍历所有引用链 ， 如果某个对象没有GC Roots直接或间接的连接的话 ， 这个对象（白色节点）就被认为程序中不再使用可以被回收了 。如下图：
文章图片
文章图片
【技术编程|GC垃圾回收的原理和涉及的几种算法】2 垃圾回收的几种算法?
标记清除：其分为“标记”和“清除”两个阶段 。首先标记出所有死亡的对象 ， 然后把所有死亡的的对象进行清除操作 。如下图 ， 我们可以清楚地看到 ， 这种回收算法有一个很大的问题：造成很多的不连续内存碎片 ， 这样一来 ， 如果需要创建稍微大一点的对象 ， 就很可能无法找到足够大的内存空间 。这就需要整个再进行一次标记整理来解决这一问题（耗时耗力） 。
文章图片
文章图片
标记整理：算法分为”标记-整理-清除“阶段 ， 首先需要先标记出存活的对象 ， 然后把他们整理到一边 ， 最后把存活边界外的内存空间都清除一遍 。这个算法的好处就是不会产生内存碎片 ， 但是由于整理阶段移动了对象 ， 所以需要更新对象的引用 。
文章图片
文章图片
标记复制：算法分标记-复制两个阶段 。首先会标记存活的对象 ， 完成后 ， 该算法会把存活的对象都复制到一块新的空内存里去 。最后将原来的内存空间清空 。过程如下图 ， 这个算法最大的问题就是需要很大的内存（实际用地 ， 用于复制的内存空间） ， 同时如果存活的对象非常多的话 ， 标记和复制阶段都就会很慢 。同时也涉及到了对象位置改变需要更新引用 。尽管看起来问题很大 ， 但是根据分代理论：弱分代假说里大多数对象生命周期短 ， 这种情况下标记复制就很适合了（复制的存活对象少） 。至于内存消耗太大的问题 ， java虚拟机通过将新生代分为一个Eden区与2个Survivo区 ， 其中一个Survivo区用来复制 ， 这样一来极大地提高了内存空间利用率 。
文章图片
文章图片
推荐阅读
- 行业互联网|华为 | 车载以太网物理层及TSN发展现状 与技术趋势
- 技术编程|什么是Plesk虚拟主机控制面板？
- 电池技术|法国发明出世界最快的电极：可将锂电池的密度提高3倍
- 技术编程|人工智能在大视频运维中如何实现CDN硬盘故障预测？
- 电池技术|关于惠州赣锋建设高端聚合物锂电池研发及生产基地建设，赣锋锂业要干大事
- |加速冲刺世界级技术领先地位，大族机器人获1.65亿元A轮融资
- 解码器|苹果 ProRes 视频编解码器获 2020 技术工程艾美奖
- 明星八卦|毛晓彤：出生被扔垃圾堆，成名被索要5000万，父亲：她挣钱太容易
- 数据|徐叶润：另类数据技术是驱动资管科技的核心
- 中关村在线|垃圾打包怕手脏？你可能需要一台智能垃圾桶