深入理解Java虚拟机学习笔记（二）

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垃圾收集器与内存分配策略

对象的生存与死亡

引用计数与可达性分析算法

  1. 引用计数：当对象被引用时，计数器+1；当引用失效时，计数器-1。效率高，但无法解决循环引用的问题。
  2. 可达性分析：以GC Root为起始点，向下搜索，搜索走过的路径称为引用链，当从GC Root到对象不可达时，该对象为孤立对象，即可回收。
    • GC Root:
      • 虚拟机栈（栈帧中的局部变量表）中引用的对象
      • 方法区中类静态属性引用的对象
      • 方法区中常量引用的对象
      • 本地方法栈中JNI引用的对象

引用强度

  1. 强引用：程序代码中普遍存在的，如使用new操作符产生的引用。只要强引用还存在，系统将不会回收被强引用的对象。
  2. 软引用：SoftReference类实现，用来描述一些还有用但是并非必需的对象。当系统将要发生内存溢出时，软引用对象将被列入可回收的范围内并进行二次回收，若回收后仍然没有足够的内存，系统才会抛出内存溢出异常。
  3. 弱引用：WeakReference类实现，用来描述非必需对象。无论内存是否足够，弱引用对象都只能生存到发生下一次垃圾收集之前。
  4. 虚引用：PhantomReference类实现，仅用于在对象被回收时得到通知。虚引用完全不影响对象的生存时间，也无法通过虚引用来获取一个对象实例。

对象的“自我拯救”

  1. 覆盖finalize()方法，且尚未被系统调用
  2. 在finalize()方法中与引用链重新建立引用关系
  3. 这种方法只能使用一次，因为finalize()方法只能被系统调用一次，在面临下一次垃圾收集的时候，finalize()方法将不再被调用

方法区的回收

  1. 常量：与堆中的对象的回收类似，当没有字面量引用常量池的常量时，如有必要，常量将会被清理出常量池。
  2. 方法：与常量类似。
  3. 字段：与常量类似。
  4. 类：需要满足“无用的类”的条件，即使满足虚拟机也不一定会回收，可通过参数控制。
    • 无用的类判定条件：
      • 该类的所有实例都已被回收，即堆中不存在该类的任何实例。
      • 加载该类的ClassLoader已被回收。
      • 该类的java.lang.Class方法没有被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。

垃圾回收算法

  1. “标记-清除”算法：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。缺点：效率低；产生大量内存碎片。
  2. “复制”算法：将可用内存划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块，当进行垃圾回收时，将存活的对象复制到另一块上，再把原来的空间一次清理掉。优点：实现简单，运行高效。缺点：将内存缩小了一半，代价高昂；存活率较高时复制操作增加，效率降低。

    Hotspot VM对新生代的垃圾回收算法采用的是复制算法，但没有将两块内存划分为大小相等，而是分为Edenh和Survivor，比例为8:1，当Survivor空间不够用时，需要依赖其他内存进行分配担保。

  3. “标记-整理”算法：与“标记-清除”算法一样，都是先标记出所有需要回收的对象，但后续不是直接清理可回收的对象，而是让存活的对象向一端移动，然后清理掉端边界以外的内存。
  4. 分代收集算法：针对对象存活周期的不同将内存划分为若干块，对每一块采用合适的算法去进行垃圾回收。如新生代的存活率较低，则采用复制算法；老年代存活率较高，且没有额外内存提供分配担保，必须采用“标记-清除”或“标记-整理”算法。