JVM垃圾回收与内存分配浅析(二)

 

接上文：JVM垃圾回收与内存分配浅析(一)

现在的内存回收大部分都指的是在堆中的内存回收，因为其内存空间最大，对象实例频繁的创建、销毁就容易产生更多的内存碎片，那么首先我们就要检测堆中是否存在需要回收的垃圾，检测时检测的是对象是否已经死亡或者无其它引用关系，检测对象状态有有两种方式，一种是给对象添加一个引用计数器，增加一个引用时计数器+1，引用失效时，计数器-1，那么当计数器为0时，说明对象可以被回收，但是在JVM里没有采用这种算法，而是另外一种根搜索法，是通过一系列的叫做“GC ROOTS”的对象作为起始点，从这些点开始向下搜索引用链，当一个对象不能连接到GC ROOTS时，就判断它是“垃圾”，需要回收。而可以作为“GC ROOTS”的对象包含栈中的对象引用的对象、方法区里的类静态属性引用对象、方法区里的常量引用的对象、本地方法栈中的JNI方法引用的对象。

检测到了垃圾内存，那么接下来就要开始回收了，回收也有回收的算法，最简单的算法就是“标记-清除”，因为在查找垃圾内存时已经对对象做了标记，现在要做的就是把这些标记的消除掉就行了，但是还有一问题，就是这些垃圾内存地址可能不是连续的，这样的话清除掉以后，如果现在有一个大的对象需要分配给一些连接的内存地址，那么可能已有的内存空间就不能满足这个对象的要求了，于是又有人想出了另外一种方法，就是把内存空间一分为二，平常我们只使用其中的一半，如果其中一半内存空间中存在垃圾内存，就把这一半空间内的存活对象copy到另外一个空间，然后把这一半的空间内存全部清除就行了，这种方法显而易见我们的内存使用率太小了，才使用了50%，最后还有一种算法是“标记-整理”，和第一种类似，与之不同的是，它并不是直接清除掉垃圾内存的，而是把存活的对象都移向内存空间边界，这样的话，垃圾内存就都在边界之外了，现在只需要把边界外的内存清理掉就行了。

有了回收算法，我们是不是就可以可以回收了？但是我们要选择哪种算法好呢，人们又根据对象存活时间长短，把堆分为了新生代，老年代，从字面上看新代表时间短，老代表时间长，于是把对象存活时间短的对象（朝生夕死）放在新生代中，把对象存活时间长的放在老年代中，在新生代中，又把内存空间分为一块大的Eden空间与两块小的Survivor空间，然后把对象主要放在Eden与一块Survivor空间中，在存在垃圾内存时，采用复制算法，把存活的对象放入另外一个Survivor空间，清除掉Eden与Survivor空间，这样内存空间的利用率也提高了，效率也提高了，对于老年代则采用“标记-清除”或者“标记-整理”方法来回收内存。接下来就可以使用各种不两只的垃圾回收器来回收了。

内存回收说完了，那么内存的分配就是一个逆向的工程了，首先大部分的对象是分配到新生代的Eden空间的，对于大对象(大的数组或者字符串)则直接分配到老年代，如果初始空间不够的话，就会执行一次垃圾回收，那么又有一问题了如何判断一个对象是一个周期时间长的对象呢，因为初始对象都是在新生代中，如果经过一次内存回收之后，对象还存在，那么给它的标记+1，等累加到一定程度时，就会把这个对象移到老年代中，当然了还有一种动态对象年龄判定的策略，就是如果Survivor空间的同一年龄对象的年龄总和大于空间的一半，那么大于这个年龄的对象也会直接移到老年代。

通过了解JVM内存的分配与管理，有助于我们在实际开发遇到像内存溢出、泄漏时知道大概是哪里出的问题，并且跟踪调试。