内存回收策略

本文主要内容

本文主要从概念上介绍内存回收及垃圾收集器相关内容，不涉及具体性能调优。

内存回收是程序员永恒的主题，虽然Java虚拟机自动回收内存，但仍存在内存漏泄的可能，需要理解内存回收机制，有助于程序员规避、排查内存泄漏问题。

GC机制，最重要的是三个问题：

对象已死

对象是否已经死亡，可被回收，经常能听到下面这种说法：

引用计数法 ：给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用时，计数器就加1，当引用失效时，计数器值就减1，任何时候计数器为0的对象就是不可能再被使用的

不过，它存在一个致命缺陷，很难解决循环引用问题，比如对象AB,A引用B，B也引用A，但它们再没有被其它人所引用，AB理应是被回收对象，但它们的引用计数器仍然不为0，导致无法回收。

Java虚拟机不使用此算法来判定对象是否死亡，不过它依然有很多优点，简单。Android 中的智能指针即是使用这种方法，不过添加了智能指针强弱引用来解决循环引用问题

可达性分析算法 ，这个算法的基本思路就是通过一系列的名为“GC Roots"的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到“GC Roots"没有任何引用链相连，则此对象不可用，将被回收

在Java中，可作为“GC Roots"的对象包括以下几种：

引用

在JDK12以前，引用的概念为：

JDK12之后，引用概念进行了扩充，将引用分为强引用、软引用、弱引用、虚引用四种，四种引用强度依次减弱。

垃圾收集算法

本章将介绍三种垃圾收集算法。

标记清除算法 ，算法分成“标记”和“清除”两个阶段，首先标记出需要回收的对象，在标记完成后统一回收掉所有被标记的对象

它主要有两个问题，一是效率不高，标记和清除过程的效率都不高，另一个是空间问题，标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多，当程序在运行中需要分配较大对象，因为碎片过多，可能无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作

复制算法 ，为了解决效率问题，一种称为复制的收集算法出现了。它将内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块，当这一块内存使用完了，就将还存活着的对象复制到另一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。每次都是只对其中的一块进行内存回收，内存分配时也就不用考虑内存碎片等复杂情况，只要移动堆顶指针，按顺序分配内存即可，实现简单，运行高效。只是代价高昂，将内存缩小为原来的一半。

现在的商业虚拟机都采用这种算法来回收新生代，新生代中的对象98%是朝生夕死的，所以并不需要按照1：1的比例来划分内存空间，而是将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次使用Eden空间和其中的一块Survivor空间，当回收时，将Eden和Survivor看还存活的对象一次性拷贝到另外一块Survivor空间上，最后清理掉Eden和刚才用过的Survivor空间。

虚拟机默认Eden和Survivor的大小比例是8比1，所以只有10%的空间会被浪费。

如果存活的对象较多而Survivor空间不够用时，需要依赖其它内存（老年代）进行分配担保，如果另外一块Survivor空间没有足够的空间来存放上一次新生代的存活对象，这些对象将直接通过分配担保机制进入老年代

标记整理算法 ，复制收集算法在对象存活率较高时就要执行较多的复制 *** 作，效率将会变得更低，更关键的是，如果不想浪费一半的空间，就需要额外的空间进行分配担保，以应对所有对象百分百存活的极端情况。所以老年代一般不直接使用这种算法

根据老年代的特点，提出了“标记整理算法”，过程依然和“标记清除算法”一致，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清除，而是让所有存活对象都向一端移动，然后直接清理掉边界以外的内存。

分代收集算法

当前商业虚拟机的垃圾收集都采用分代收集算法。它根据对象存活周期的不同将内存划分为几块。

一般是把Java堆分成新生代和老年代，新生代又分成一块较大的Eden和两块Survivor。根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。

在新生代中，每次垃圾回收时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。而老年代中因为对象存活率罗高，没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用标记清理或者标记整理算法。

垃圾收集器

Serial收集器

Serial收集器是最基本、历史最悠久的收集器。顾名思义，这个收集器是一个单线程收集器。单线程的意义并不仅仅说明它只会使用一个CPU或者一条线程去完成垃圾收集工作，更重要的是它在垃圾收集时，必须暂停其他所有的工作线程（Sun将这件事情称之为“Stop the world”），直到它结束

“Stop the world”，非常影响用户体验，虚拟机在后台自动发起和完成的，在用户不可见的情况下把用户的正常工作的线程全部停掉。

虽然Serial收集器出现时间较长，但它依然是Client模式下的默认新生代收集器

ParNew收集器

ParNew收集器其实就是Serial收集器的多线程控制版本，除了使用多条线程进行垃圾收集之外，其它和Serial收集器完全一样。

ParNew收集器是Server模式下虚拟机中的首选的新生代收集器。而且在单CPU环境下，ParNew绝对不会比Serial更高效，甚至由于存在线程交互的开销，在两个CPU的环境中都不一定比Serial更好

Parallel Scavenge收集器

Parallel Scavenge收集器也是一个新生代收集器，它也是使用复制算法，又是并行的多线程收集器，看上去和ParNew一样，但它非常的有特点。

Parallel Scavenge收集器关注点即是吞吐量，CMS等收集器的关注点是尽量缩短垃圾收集时用户线程的停顿时间，而Parallel Scavenge的目的则是达到一个可控制的吞吐量。

Parallel Scavenge提供两个参数用于精准控制吞吐量

Serial old收集器

Serial old收集器是Serial收集器的老年代版本，同样是一个单线程收集器，使用标记整理算法，它的主要意义也是被Client模式下的虚拟机使用

Parallel old收集器

Parallel old是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多线程和标记整理算法。

CMS收集器

CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器，它很适合互联网站或者B/S系统的服务端上。

从Mark Sweep名字可知，CMS用的是标记清除算法，它的动作过程较之前的复杂一些，整个过程分为4个步骤：

其中初始标记、重新标记这两个步骤仍然需要 “Stop the world”。初始标记只是标记一下GC Roots能直接关联到的对象，速度很快，并发阶段就是进行GC Root Tracing的过程，而重新标记则是为了修正并发标记期间，因用户程序继续运行而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录，重新标记时间略比初始标记长，但远比并发标记时间短。

整个过程最耗时的是并发标记和并发清除，但用户线程和收集器线程一起工作，所以总体上说，CMS收集器的内存回收过程是与用户线程一起并发地执行。

不会。二手的内存条不是很值钱的，你就放着吧。如果是那种老的内存条的话基本就没用了，还是把它丢了吧。
内存条是连接CPU和其他设备的通道，起到缓冲和数据交换作用，内存是电脑中的主要部件，内存分为DRAM和ROM两种，前者又叫动态随机存储器，它的一个主要特征是断电后数据会丢失，平时说的内存就是指这一种；后者又叫只读存储器，平时开机首先启动的是存于主板上ROM中的BIOS程序。内存做成了条装就叫内存条，是主板上的存储部件，是CPU直接与之沟通，并用其存储数据的部件，存放当前正在使用的（即执行中）的数据和程序，它的物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路，内存只用于暂时存放程序和数据，一旦关闭电源或发生断电，其中的程序和数据就会丢失。

主板:分为家用和军用（服务器）家用主板电压较小主板面积较小只有硬盘接口和内存条接口以及CPU接口其他另算而军用主板特别的大用处理频率可以达到100ghz接口繁多光CPU接口就有几个或者几十个甚至几百个。
内存条:家用最高才16g开个双通道32g为目前最好的一个内存条频率才1666MB而服务器则有1024g一条的可以插十条不止使用频率特别高。再就是服务器不接显示器

1、在性能层面
普通的内存正常情况下都是要看内存条的规格有DDR3和DDR4两种，，频率是2133还是3000，用的是什么颗粒？内存时序是多少？等
服务器内存最重要的是要稳定和纠错，并不会去追求更高的频率或者速度，但是会更加看重技术，可以这么说，部分先进的技术都用在了服务器内存上，而大部分先进的工艺都用在了普通内存上。
2、在技术层面
服务器的内存条支持ECC错误校验技术，经过错误校验、纠正，无形中也就保证了服务器系统的稳定可靠。ECC技术的主要作用是用于数据纠错，毕竟服务器内存通常都是长时间工作负载，连续通电工作一个月都是很正常的时，为了保证运行的稳定必须要对内存里的数据进行纠错，才能确保计算机指令的正确传达和执行。
普通内存条检测到错误时，并不能确定错误在哪一位，也无法修正错误。普通内存通常只需要持续工作几小时或十几小时就行。普通的内存条也不具备热插拔这样的技术，想要对PC的内存进行更换等 *** 作都需要关机断电才行。
3、在容量层面
服务器的内存条容量通常是以4GB起步，服务器里面也会根据实际情况选择安装大容量的内存条。普通内存条容量通常是以2GB起步，现在的电脑上面4~8GB的内存已经够用。

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