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  • GC垃圾回收机制

    一、GC概要
        JVM的堆是Java对象的活动空间,程序中的类的对象从中分配空间,其存储着正在运行着的应用程序用到的所有对象。这些对象的建立方式就是那些new一类的操作,当对象无用后,是GC来负责这个无用的对象。
    JVM堆
        (1) 新域:存储所有新成生的对象
        (2) 旧域:新域中的对象,经过了一定次数的GC循环后,被移入旧域
        (3)永久域:存储类和方法对象,从配置的角度看,这个域是独立的,不包括在JVM堆内。默认为4M。
    新域会被分为3个部分:1.第一个部分叫Eden。(伊甸园??可能是因为亚当和夏娃是人类最早的活动对象?)2.另两个部分称为辅助生存空间(幼儿园),我这里一个称为A空间(From sqace),一个称为B空间(To Space)。

    二、GC浅谈
    GC的工作目的很明确:在堆中,找到已经无用的对象,并把这些对象占用的空间收回使其可以重新利用.大多数垃圾回收的 算法思路都是一致的:把所有对象组成一个集合,或可以理解为树状结构,从树根开始找,只要可以找到的都是活动对象,如果找不到,这个对象就是凋零的昨日黄 花,应该被回收了。
    在sun 的文档说明中,对JVM堆的新域,是采用coping算法,该算法的提出是为了克服句柄的开销和解决堆碎片的垃圾回收。它开始时把堆分成一个对象面和多个 空闲面,程序从对象面为对象分配空间,当对象满了,基于 coping算法的垃圾收集就从根集中扫描活动对象,并将每个活动对象复制到空闲面(使得活动对象所占的内存之间没有空闲洞),这样空闲面变成了对象面, 原来的对象面变成了空闲面,程序会在新的对象面中分配内存。

    对于新生成的对象,都放在Eden中;当Eden充满时(小孩太多 了),GC将开始工作,首先停止应用程序的运行,开始收集垃圾,把所有可找到的对象都复制到A空间中,一旦当A空间充满,GC就把在A空间中可找到的对象 都复制到B空间中(会覆盖原有的存储对象),当B空间满的时间,GC就把在B空间中可找到的对象都复制到A空间中,AB在这个过程中互换角色,那位客官说 了:拷来拷去,烦不烦啊?什么时候是头?您别急,在活动对象经过一定次数的GC操作后,这些活动对象就会被放到旧域中。对于这些活动对象,新域的幼儿园生 活结束了。新域为什么要这么折腾?起初在这块我也很迷糊,又查了些资料,原来是这样:应用程序生成的绝大部分对象都是短命的,copying算法最理想的 状态是,所有移出Eden的对象都会被收集,因为这些都是短命鬼,经过一定次数的GC后应该被收集,那么移入到旧域的对象都是长命的,这样可以防止AB空 间的来回复制影响应用程序。实际上这种理想状态是很难达到的,应用程序中不可避免地存在长命的对象,copying算法的发明者要这些对象都尽量放在新域 中,以保证小范围的复制,压缩旧域的开销可比新域中的复制大得多(旧域在下面说)。对于旧域,采用的是tracing算法的一种,称为标记-清除-压缩收 集器,注意,这有一个压缩,这是个开销挺大的操作。垃圾回收主要是对Young Generation块和Old Generation块内存进行回收,YG用来放新产生的对象,经过几次回收还没回收掉的对象往OG中移动,对YG进行垃圾回收又叫做MinorGC,对 OG垃圾回收又叫MajorGC,两块内存回收互不干涉。二、Gc 流程:
    [older generation][survivor 1][survivor 2][eden]
    *young generation=eden + survivor
    1.当eden满了,触发young GC;
    2.young GC做2件事:一,去掉一部分没用的object;二,把老的还被引用的object发到survior里面,等下几次GC以后,survivor再放到old里面。
    3.当old满了,触发full GC。full GC很消耗内存,把old,young里面大部分垃圾回收掉。这个时候用户线程都会被block。
     
    三、young generation比例越大,不一定最好。
    将young的大小设置为大于总堆大小的一半时会造成效率低下。如果设置得过小,又会因为young generation收集程序不得不频繁运行而造成瓶颈。

    四、触发回收机制的条件

    1、    对象没有引用

    2、    作用域发生未捕获异常

    3、    程序在作用域正常执行完毕

    4、    程序执行了System.exit()

    5、    程序发生意外终止(被杀进程等)

    五、总结
    从上面的推导可以得出很多结论,下面是前辈的经验总结与自已的认识
    1.JVM堆的大小决定了GC的运行时间。如果JVM堆的大小超过一定的限度,那么GC的运行时间会很长。
    2.对象生存的时间越长,GC需要的回收时间也越长,影响了回收速度。
    3.大多数对象都是短命的,所以,如果能让这些对象的生存期在GC的一次运行周期内,wonderful!
    4.应用程序中,建立与释放对象的速度决定了垃圾收集的频率。
    5.如果GC一次运行周期超过3-5秒,这会很影响应用程序的运行,如果可以,应该减少JVM堆的大小了。
    6.前辈经验之谈:通常情况下,JVM堆的大小应为物理内存的80%。

    总之,在Java语言中,判断一块内存空间是否符合垃圾收集器收集标准的标准只有两个:
    1.给对象赋予了空值null,以下再没有调用过。
    2.给对象赋予了新值,既重新分配了内存空间。

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