JAVA垃圾回收

GC

gc：java的垃圾回收机制

在java中，内存的分配是由程序完成的，而内存的释放是由GC完成

调用System类的静态方法gc()可以进行垃圾回收，但它只是向JVM发出一个申请，到底是否真正执行垃圾收集，一切都是个未知数

垃圾回收的三种算法

• 标记清除算法：

  • 标记阶段：先通过根节点，标记所有从根节点开始的对象，未标记的未垃圾对象
  • 清除阶段：清除所有未标记的对象

  缺点：标记和清除的效率都不高

  ​ 清除之后会产生大量不连续的内存碎片，不连续的内存空间使用效率比较低

• 复制算法：（新生代使用的算法）

  • 将原有的内存空间分为两块，每次只使用其中的一块，在垃圾回收时，将正在使用的内存块中的存活的对象复制到未使用的内存块中，然后清除正在使用的内存块中的所有对象

• 标记整理算法：（老年代使用的算法）

  • 标记阶段：先通过根节点，标记所有从根节点开始的可达对象，未被标记的为垃圾对象
  • 整理阶段：将所有存活的对象压缩到内存的一段，之后清理边界所有的空间

此外还有个古老的算法：引用计算法，其核心是对象在被引用时引用计数+1，而当引用不再使用时引用计数-1，当一个对象的引用计数为0时，则说明它将来不再被引用，因此可以释放对应的内存空间

三种算法比较

• 效率：复制算法>标记整理>标记清除（只是简单比较时间复杂度，实际情况不一定如此）

• 内存整齐度：复制算法=标记整理>标记清除

• 内存利用率：标记整理=标记清除>复制算法

GC引用可达性分析算法中，可作为GC Roots的对象

• java虚拟机栈中的对象
• 方法区中的静态成员
• 方法区中的常量引用对象
• 本地方法区中的JNI（Native方法）引用对象

GC的分代回收

• 新生代：（复制算法 GC:minor gc）

  在方法中new一个对象，在这个方法调用完毕后，对象就会被回收，这就是一个典型的新生代对象。

  新生代存放生命周期很短的对象，这部分对象在GC的时候很多已经是非活动对象，因此采用复制算法，只需将少量的存活对象copy到to space,存活越少，效率越高

  新生代又分为：

  • eden：每当对象创建的时候，总陪分配到这个区域
  • survivor1：复制算法中的from space
  • survivor2：复制算法中的to space

  Hotspot默认将Eden区和两个survivor区按照8:2的比例划分

• 老年代：（标记整理算法 GC:major gc也叫full gc）

  生命周期长，在新生代中经过多次minor gc依旧存活的对象。survivor空间不够用时，需要依赖老年代进行分配担保，所有大对象直接进入老年代。老年代区域比较大，需要时间长

• 永久代：（即方法区）

  存放class信息，方法信息，常量池，静态变量

  也会发生gc，这里的gc主要是对常量池的回收和对类的卸载

minor gc 与full gc

• minor gc是新生代的垃圾回收机制，复制算法，调用频繁，回收速度快
• full gc是老年代的垃圾回收机制，标记整理算法，调用不频繁，回收速度慢
• full gc发生的次数不会有minor gc那么频繁，但Time(full gc)>Time(minor gc)
• 当eden满了，就minor gc
• 当Eden+from space空间大于老年代剩余空间时，就会full gc

垃圾收集器

• Serial收集器：单线程独占 
  
  • 单线程收集器，不是只能使用一个CPU。在进行垃圾收集时，必须暂停其他所有的工作线程，直到收集结束
  • 新生代–复制算法，老年代–标记整理算法
  • 简单高效，client模式下默认的新生代收集器
• ParNew收集器：多线程独占 
  
  • ParNew收集器是Serial收集器的多线程版本
  • 新生代–复制算法，老年代–标记整理算法
  • server模式下首选新生代收集器
• ParNew Scanvenge收集器： 
  
  • 类似ParNew，但更加关注吞吐量
• G1收集器： 
  
  • 当今收集器发展的最前沿成果之一。对垃圾回收进行了划分优先级的操作，优先级的回收方式保证了他的高效率
  • 最大的优点是结合了空间整合，不会产生大量的碎片，也降低了进行gc的频率
• CMS收集器： 多线程非独占 
  
  • 使用的是标记清除算法
  • 一种以获得最短回收停顿时间为目标的收集器，适用于互联网站和B/S系统的服务器上

java中的内存泄漏

在Java中，内存泄漏就是存在一些被分配的对象，这些对象不会被GC回收，但它们却占用内存

这些对象有两个特点：

1. 对象是可达的

2. 对象是无用的

   • 例子：循环申请Object对象并放入一个Vector中。如果仅仅释放引用本身，那么Vector仍然引用该对象，这个对象对于GC来说是不可回收的。如果对象加入到Vector后还要将其删除，最简单的办法就是将Vector对象置为null

        Vector v = new Vector();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            Object o = new Object();
            v.add(o);
            o = null;
        }

        v = null;

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8

• 物理连接：例如数据库和网络连接，除非显示的关闭了连接，否则不会自动被GC回收。数据库的Connection这些连接是独立于JVM的，对于ResultSet 和Statement对象可以不进行显示回收，但Connection一定要显示回收，因为Connection在任何时候都无法自动回收，而Connection一旦回收，ResultSet和Statement就会立即为null。但是如果使用的是连接池的情况就不一样，处了要显示关闭连接，还要显示关闭ResultSet和Statement对象

• 单例模式：因为单例对象初始化后将在JVM的整个生命周期内存在，如果它持有一个外部对象的引用，那么这个外部对象就不能被回收，从而导致内存泄漏。如果这个外部对象还持有其他对象的引用，那么泄露更严重