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Java內(nèi)存回收相關(guān)知識(shí)
Java的GC機(jī)制是自動(dòng)進(jìn)行的，和C語言有些區(qū)別需要程序員自己保證內(nèi)存的使用和回收。Java的內(nèi)存分配和回收也主要在Java的堆上進(jìn)行的，Java的堆中存儲(chǔ)了大量的對(duì)象實(shí)例，所以Java的堆也叫GC堆。以下僅供參考！
什么樣的內(nèi)存可以回收
判斷法1：引用計(jì)數(shù)
方法：每有一個(gè)引用指向這個(gè)對(duì)象，那么這個(gè)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)+1，反之，每有一個(gè)引用改變了指向，那么他原來指向的對(duì)象引用計(jì)數(shù)-1，當(dāng)引用計(jì)數(shù)為0的時(shí)候，這個(gè)對(duì)象也就不可能被使用了那么就可以被回收了
問題：可能會(huì)出現(xiàn)環(huán)狀的引用，導(dǎo)致不可能被使用的對(duì)象永遠(yuǎn)不可能被回收
示例：
Class A {
A a;
Public static void main(String[] args){
A gc1 = new A();
A gc2 = new A();
Gc1.a = gc2;
Gc2.a = gc1;
Gc1= null;
Gc2 = null;
}
Gc1和gc2都被設(shè)置成null了，他們都應(yīng)該被清理，但是因?yàn)間c1的a對(duì)象指向gc2，gc2的a對(duì)象指向gc1，導(dǎo)致他們的引用計(jì)數(shù)永遠(yuǎn)為1，但是他們都永遠(yuǎn)不可能被使用了，所以這種方法存在漏洞
判斷2：可達(dá)性分析算法
方法：從一個(gè)叫做GC ROOTS的節(jié)點(diǎn)出發(fā)，所有能夠到達(dá)的引用對(duì)象標(biāo)記起來，直到走到完全沒有引用的地方為止，這樣從這個(gè)節(jié)點(diǎn)連起來的所有的點(diǎn)（引用鏈），構(gòu)成的路線就是不可回收的，那么所有沒有被到達(dá)過的對(duì)象均可以被回收
什么可以做GC ROOTS：虛擬機(jī)棧（棧幀中的本地變量表）中的引用的對(duì)象、方法區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對(duì)象、方法區(qū)中常量引用的對(duì)象、本地方法棧中JNI引用的對(duì)象
這些對(duì)象的特點(diǎn)：不可變并且隨時(shí)可能被用到，生命周期長(zhǎng)
補(bǔ)充：可達(dá)性分析的算法，那么沒有在引用鏈上的對(duì)象都一定會(huì)被清理嗎？不一定。當(dāng)運(yùn)行可達(dá)性分析的算法之后，會(huì)對(duì)所有沒有在引用鏈上的對(duì)象進(jìn)行一次標(biāo)記和篩選，篩選的條件為：該對(duì)象覆蓋了finallize（）方法（這個(gè)方法是GC的時(shí)候如果這個(gè)對(duì)象要被回收則執(zhí)行的方法，但是在Thinking in java中不推薦用來處理收尾工作），并且這個(gè)方法沒有被執(zhí)行過，那么就會(huì)把這個(gè)對(duì)象放到一個(gè)低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中執(zhí)行，也就是這個(gè)對(duì)象的最后搶救的機(jī)會(huì)，如果這個(gè)時(shí)候這個(gè)對(duì)象把自己和在引用鏈上的引用連了起來，那么他在執(zhí)行完finallize方法之后，再次判斷時(shí)就不會(huì)被清理，否則會(huì)在第二次可達(dá)性判斷的時(shí)候直接清理（因?yàn)閒inallize已經(jīng)執(zhí)行過一次了），如果沒有覆蓋這個(gè)方法，那么對(duì)不起，再見
回收算法介紹：
回收算法1：標(biāo)記清理（Mark——sweep）算法
標(biāo)記所有需要回收對(duì)象，然后將他們清理回收
問題：會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片
優(yōu)點(diǎn)：不需要暫停所有線程（Stop the world）
回收算法2：復(fù)制
標(biāo)記后，將所有不需要回收的對(duì)象全部復(fù)制到一個(gè)空的內(nèi)存中，然后清理剛剛使用的內(nèi)存塊
問題：浪費(fèi)資源，會(huì)有一些內(nèi)存堆無法被使用
解決：用在新生代，新生代會(huì)有80%以上的對(duì)象經(jīng)過一次GC就會(huì)死亡，因此采用Eden + Survivor * 2的辦法，Eden = 8 * Survivor大小（HotSpot默認(rèn)），那么每次使用一個(gè)Eden + 一個(gè)Survivor，然后進(jìn)行復(fù)制清理的時(shí)候，清理Eden + Survivor中，然后將可用的對(duì)象復(fù)制到空閑的Survivor中，然后全部清空前面的使用區(qū)，然后使用Eden 和復(fù)制到的Survivor
又一個(gè)問題：如果Survivor不夠怎么辦？向老年代借空間，叫做分配擔(dān)保，不夠存放的對(duì)象會(huì)通過分配擔(dān)保進(jìn)入老年代
問題：需要 stop the world
回收算法3：標(biāo)記整理（Mark——compact）
標(biāo)記后，將可用內(nèi)存向一側(cè)擺放，然后清理掉可用內(nèi)存邊緣外部的所有內(nèi)存區(qū)域
優(yōu)點(diǎn)：沒有內(nèi)存碎片的問題
問題：需要stop the world
回收算法4：分代收集
將堆分代（老年代、新生代），老年代采用標(biāo)記整理、標(biāo)記清理等方法，新生代采用復(fù)制方法。
為什么：因?yàn)槔夏甏蟛糠謱?duì)象是可用的，因此如果采用復(fù)制算法，雖然沒有內(nèi)存碎片，但是空間浪費(fèi)大，而且大部分對(duì)象沒有變化，而在新生代使用復(fù)制算法，可以犧牲很小的內(nèi)存空間就獲得較好的效率
HotSpot中內(nèi)存回收算法
枚舉根節(jié)點(diǎn)（GC ROOTs）
Java虛擬機(jī)采用準(zhǔn)確式GC，有一個(gè)OOPmap來標(biāo)記哪個(gè)位置有個(gè)對(duì)象，這樣在查找引用鏈的時(shí)候可以較快的找齊所有的引用鏈
Safepoint
在OOPmap的協(xié)助下，這個(gè)可以快速且準(zhǔn)確的完成枚舉，但是問題就是導(dǎo)致這個(gè)oopmap變化的指令非常多，如果為每一條指令生成oopmap，那么會(huì)需要大量額外空間，因此采用在特定點(diǎn)的地方生成，這些點(diǎn)同時(shí)也是safepoint的點(diǎn)，那么當(dāng)需要枚舉根節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，就讓線程運(yùn)行到這個(gè)地方再停止。
一種方法：先停止所有線程，然后再讓沒有到安全點(diǎn)的線程自己跑到安全點(diǎn)再停下來，基本不適用，搶先試中斷
另一種方法：主動(dòng)式中斷，設(shè)置一個(gè)標(biāo)記，在執(zhí)行的時(shí)候去輪詢，而需要中斷的時(shí)候，直接將這個(gè)位置的內(nèi)存設(shè)置不可達(dá)，那么線程就會(huì)進(jìn)入一個(gè)自陷異常，就自己會(huì)中斷
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