—————? 第二天? —————

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下面我們一起來研究這三個問題。

問題1：哪些是需要回收的？

首先我們需要知道如何哪些垃圾需要回收？判斷對象是否需要回收有兩種算法。一種是引用計數算法、一種是可達性分析算法。

引用計數算法

引用計數算法很簡單，它通過記錄對象被引用的次數從而判斷該對象的重要程度。如果該對象被其它對象引用，則它的引用計數加一，如果刪除對該對象的引用，那么它的引用計數就減一，當該對象的引用計數為0時，那么該對象就會被回收。

引用計數存在什么問題呢？當有兩個對象相互引用時，由于它們互相引用對方所以計數都不為零，這就會導致這兩個對象無法回收。

所以，Java虛擬機采用的是另一種方法來判斷對象是否存活，它就是可達性分析算法。

可達性分析算法

可達性分析算法，首先要確定一系列根對象（GC Roots），并從根對象為起點根據對象之間的引用關系搜索出一條引用鏈（Reference Chain）,在引用鏈的對象就存活，而不在引用鏈的對象就認定為可回收對象。

有一個比喻十分恰當：可達性分析算法就好比是在清洗葡萄串，我們可以從一根枝提起一大串葡萄，他們就像一串引用鏈，而沒有和引用鏈相連的對象就像是散落在池子里的葡萄，可以回收。

• 虛擬機棧中引用的對象（正在運行的方法使用到的變量、參數等）

• 方法區中類靜態屬性引用的對象（static關鍵字聲明的字段）

• 方法區中常量引用的對象，(也就是final關鍵字聲明的字段)

• 本地方法棧中引用的對象（native方法）

• Java虛擬機內部的引用。（系統內部的東西當然能作為根了）

問題2：有哪些重要的垃圾回收算法？

學會判斷內存中哪些垃圾需要回收后，我們就需要掌握幾個重要的垃圾回收算法。

標記-清除算法

標記-清除法是最基本的一種垃圾回收算法，總的來說分為兩步：

• 標記

標記所有需要回收的對象（灰色），也就是在做垃圾的判定。

• 清除

將標記為灰色的部分，清除掉。

需要注意的是：所謂的清除，并不需要真正地把整個內存的字節進行清零操作，只需要把空閑對象的起始結束地址記錄下來放入空閑列表里，表示這段內存是空閑的就行。

• 優點速度快，只需要做個標記就能知道哪一塊需要被回收，但是他的缺點也是致命的。

• 他的主要缺點有兩個：一是執行效率不穩定，二是會涉及到內存碎片化的問題。

可能有人會問，碎片化是什么意思呢？上面所描述的這個棧，通過標記清除法雖然是清除了空間，但是清除出來的內存是大量的不連續內存碎片，像下面的這塊對象，明明整體都有位，卻因為不連續無法放入，這是標記-清除算法最大的缺點。

所謂標記復制算法和標記整理算法，都是對標記清除算法缺點的改進，所以才說標記清除算法是最基礎的方式。

標記-整理算法

與標記-清除算法不同，標記-整理算法是移動式的。他會讓所以存活的對象都向內存空間一端移動，然后清除到邊界以外的內存。

• 標記

• 移動

是什么樣的弊端呢？標記-整理算法涉及到了對象的移動，在整理階段，由于移動了可用對象，需要去更新引用。效率就低了。

標記-復制算法

標記-復制算法，相比前面的比較不同，他將內存空間分為兩塊，在垃圾回收時將正在使用的內存中的存活對象復制到未被使用的內存塊中，然后呢再清除正在使用的內存塊中的所有對象。最后再交換兩個內存的角色，最后完成垃圾回收。

大體來看可以分為 這么幾個步驟：

• 復制

• 清空

• 易位
  

不難看出，標記復制算法不需要標記算是提升了效率。此外他也不會參數碎片問題。

但是。標記復制算法的缺點也是十分明顯的，它需要雙倍空間。

問題3：垃圾回收的具體流程是怎樣的？

既然說JVM虛擬機不會單獨采用某種算法，而是會結合三種算法讓他們協同工作，其具體的實現就是java虛擬機里的分代垃圾回收機制。

上圖所示，就是Java堆內存的劃分。為什么需要這么劃分區域呢？那是因為我們的java對象壽命都是不同的，有的可能需要長時間使用，而有的可能用完就可以丟去。于是我們可以根據其生命周期的不同特點，進行不同的垃圾回收策略。

總的來說，新生代的垃圾回收比較頻繁，老年代很久才觸發一次垃圾回收。新生代處理的都是一些朝生夕死的對象，而老年代回收的是更有價值的，會長時間存活的對象。

舉個很好理解的例子：新生代處理垃圾，就像是處理生活日用垃圾，而老年代處理的垃圾，更像是過年大掃除，家里實在太多垃圾了來一次重清理。大掃除清理的垃圾，都是在家中存放時間較長的，往往可能曾經很受用，如今退役了先放著過年再打掃清除掉。

每一次，我們創建一個對象，都會在伊甸園區占據一定內存大小，漸漸地伊甸園就滿了。當我們再要創建對象時，就會發現空間不夠了。

這時，就會觸發一次垃圾回收，新生代觸發的垃圾回收有個稱呼叫做MinorGC。

MinorGC觸發后，伊甸園區就會對各個對象進行可達性分析，從而知道哪些對象應該作為垃圾被清理。

MinorGC在這里采取的是標記復制算法，它將有用的對象存放到幸存區to，然后把伊甸園中的對象清除掉。

進入幸存區的幸運兒，將會被標記上一個“幸運值”，代表他們抗住了多少次清理。

最后，幸存區to和幸存區from還需要交互一下位置，這里不是指物理位置交換，而是說，它倆的定義發生了交換，下次就是左邊那個為幸存區to，右邊的為幸存區from了。

換句話說，幸存區to始終是空的。

我們再模擬多幾次，加深一下印象：

假如又進來了不少對象，伊甸園又滿了！

那就會觸發一次MinorGC，把幸存者移步到幸存區to，其他一律清空。

最后別忘了，幸存區from和幸存區to又要再交換一下”位置“。

...

總結

以上是生活随笔為你收集整理的漫画：什么是JVM的垃圾回收？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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