GC：你要用什么方式把我丢掉？

GC：你要用什么方式把我丢掉？

文章目录

前言垃圾回收机制(GC)GC常用算法

标记清除算法标记-压缩算法复制算法分代收集算法对象被放置到老年代的条件Major GC触发条件

前言

大家都知道Java程序的运行离不开java虚拟机，而Java虚拟机（HotSport VM）运行时的数据区大致可分为五个部分，分别为JAVA栈、本地方法栈、堆、方法区、程序计数器，其中JAVA栈、本地方法栈、程序计数器是线程私有的，方法区和堆是线程共享区。
堆中一般保存着所有引用类型的真实信息（即对象）、字符产常量池、静态变量，以方便执行器执行。
而堆的空间是有限的，JVM虚拟机又有何保证存储空间的充足的呢？这就需要用的垃圾回收机制。
本文主要讲解GC清理垃圾常用的四种算法。

垃圾回收机制(GC)

当对象被创建时，就会在Java虚拟机的堆区拥有一块内存，在Java虚拟机的生命周期中，Java程序会陆续地创建无数个对象，加入所有的对象永久的占用内存，那么内存有可能很快被消耗光，最后引发内存空间不足的错误。因此必须采取一种措施来及时回收那些无用对象的内存，以保证内存可以被重复利用。

JAVA GC 机制，是Java与C++/C的主要区别之一，作为java开发者，一般不需要战门编写内存回收和垃圾清理代码，对内存泄露和溢出的问题。

那GC常用的算法有哪些呢？

GC常用算法

标记-清除算法标记-压缩算法复制算法分代收集算法 标记清除算法

Step 1：标记(Marking)：

GC通过遍历内存区辨别哪些内存在使用，哪些内容没有使用。并做好标记。

引用的对象以蓝色显卡。未引用的对象以金色显示。在标记阶段扫描所有对象以进行此确定。如果必须扫描系统中的所有对象，这可能是一个非常耗时的过程。

Step 2：清除(Normal Deletion)：
清除阶段移除掉对象垃圾，并且用一个链表维护空闲的区域

内存分配器持有空闲内存区的引用，以便分配内存给新的对象

优点：
每个活着的对象的引用只需要找到即可，找到一个就可以判断它为活得。不用移动对象的位置。
缺点：

效率比较低（递归与全堆对象遍历），每个活着的对象都要在标记阶段遍历一遍。所有对象都要在清除阶段扫描一遍，算法复杂度高。没有移动对象，导致可能出现需要碎小的空间无法利用（可能导致空间利用率低）。 标记-压缩算法

基于标记-清除法的缺点—无法利用碎小的空间，提出了我们的标记-压缩算法。不同之处在于在第二个阶段，该算法并没有直接堆死亡的对象进行清理，而是将所有存活的对象进行整理，放在同意区域的另一处空间，然后把剩下的所有对象全部清除，这样就达到了标记-整理的目的。

通过一起移动引用的对象，这使得新的内存分配更容易和更快

优点：
不会产生大量的碎片空间
缺点：
如果存活的对象过多，整理阶段就会执行较多复制 *** 作，导致算法效率低。

复制算法

复制算法与标记-压缩算法的不同之处在于不是在同一个区域进行复制，而是将所有存活的对象复制到另一个区域。

该算法将内存平均的分为两个部分，然后每次使用其中的一部分，当这部分内存存满的时候，将内存中所有存活的对象复制到另一个内存中，然后将之前的内存清空，只是用这部分内存，然后循环。

优点：
实现简单，不产生内存碎片
缺点：
每次运行，总有一半内存是空的，导致内存的利用率只有50%。

分代收集算法

标记和压缩算法存在的问题
标记和压缩算法对java虚拟机而言会比较耗时。当java虚拟机分配了越来越多的对象之后，GC就会花费更多的时间。然而，绝大多数的对象存活时间都比较短。这样我们可以把存活时间长的对象和短的对象隔离开。GC就会拥有更高的效率。

Y轴显示分配的字节数，X访问显示随时间分配的字节数。
随着时间的推移，分配的对象越来越少。事实上，大多数物体的寿命都很短。

现在的虚拟机GC大多数采用分代收集算法，它根据对象的生存周期，将堆分为新生代和老年代。

分代收集算法思想：

在新生代中，由于对象生存期短，每次回收都会有大量的对象死去，那么这时就采用复制算法。老年代里的对象存活率高，没有额外的空间进行分配，所以可以使用标记-清除或者标记-压缩进行清除。

分代收集过程

新生代（Young）分为Eden区。From和To区

2.几乎所有新的对象都会在Eden空间分配内存，两个survivor空间一开始都是空的。

3.对着对象的不断创建，Eden区被填满

4. 当Eden区满的时候，就会触发一次Minor GC（Young GC）,也就是新生代的垃圾回收，所采用的是复制算法。

Eden空间的存活对象将被复制到第一个空间，年龄+1，S0中的1代表年龄。

5.新创建的依然会被放在Eden区，当再次被填满时，会再一次触发Minor GC，此时会同时将Eden区和S0区的存活对象都复制到S1区。

6.同样再一次触发Minor GC的时候，又将共同的存活对象赋值到S0区。

7.随着Minor GC的不断发生，随着在幸村区的不断交换，有的存活对象的年龄在不断增加，当幸存对象的年龄到达指定的阈值时，会被移动到老年代。（阈值由JVM参数决定，此处为8）。

8.当老年代的内存被填满时，将会触发Major GC （Full GC）进行老年代的内存清理。Majoe GC在老年代用的时标记-清除算法。同时新生代的对象将被清除。

做一次Major GC 要比进行一次 Minor GC时间更长，一般为10倍以上。

对象被放置到老年代的条件

一个对象被放置到老年代除了它的年龄达到阈值外，以下几种情况也会使得该对象直接被放置到老年代：

对象创建后，无法放置到eden区（比如eden区的大小为10m，新的对象大小为11m，eden区不够放，触发YGC。YGC后eden区被清空，但还是无法容下11m的“超大对象”，所以直接放置到老年代。当然如果老年代放置不下则会触发Full GC，Full GC后处理依然放不下则OOM）；YGC后，对象无法放置到survivor To代也会直接晋升到老年代；如果survivor区中相同年龄的所有对象大小大于survivor区空间的一半，年龄大于或等于这些对象年龄的对象可以直接进入老年代，无需等到年龄阈值。 Major GC触发条件

调用System.gc时，系统建议执行Major GC，但时不是必然执行（看系统心情）。老年代空间不足方法区空间不足通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存。由Eden区,From Space区向To Space复制时，对象的大小大于To Space的可用内存，则将该对象转存至老年代，且老年代的可用内存小于该对象大小。