一、VisualVM工具的使用
1、为什么使用VisualVM
VisualVM,能够监控线程,内存情况,查看方法的CPU时间和内存中的对 象,已被GC的
对象,反向查看分配的堆栈(如100个String对象分别由哪几个对象分配出来的)。
2、VisuaIVM的优点
VisualVM使用简单,几乎0配置,功能还是比较丰富的,几乎囊括了其它JDK自带命令的
所有功能。
3、如何启动VisuaIVM
(1)在jdk的安装目录的bin目录下,找到jvisualvm.exe,双击打开即可
(2)打开页面如下
(3)查看本地进程
(4)查看CPU、内存、类、线程运行信息
(5)查看线程详情
二、垃圾回收
1、什么是垃圾回收
程序的运行必然需要申请内存资源,无效的对象资源如果不及时处理就会一直占有内存
资源,最终将导致内存溢出,所以对内存资源的管理是非常重要了。
(1)C/C++语言的垃圾回收
在C/C++语言中,没有自动垃圾回收机制,是通过new关键字申请内存资源,通过delete
关键字释放内存资源。
如果,程序员在某些位置没有写delete进行释放,那么申请的对象将一直占用内存资源,
最终可能会导致内存溢出。
(2)Java语言的垃圾回收
为了让程序员更专注于代码的实现,而不用过多的考虑内存释放的问题,所以,在Java语
言中,有了自动的垃圾回收机制,也就是我们熟悉的GC。
有了垃圾回收机制后,程序员只需要关心内存的申请即可,内存的释放由系统自动识别
完成。
换句话说,自动的垃圾回收的算法就会变得非常重要了,如果因为算法的不合理,导致
内存资源一直没有释放,同样也可能会导致内存溢出的。
当然,除了Java语言,C#、Python等语言也都有自动的垃圾回收机制。
2、垃圾回收的常见算法
(1)引用计数法
引用计数是历史最悠久的一种算法,最早George E. Collins在1960的时候首次提出,50
年后的今天,该算法依然被很多编程语言使用。
1.1.1原理:
假设有一个对象A,任何一个对象对A的引用,那么对象A的引用计数器+1,当引用失败
时,对象A的引用计数器就-1,如果对象A的计数器的值为0,就说明对象A没有引用了,
可以被回收。
1.1.2优缺点
优点:
实时性较高,无需等到内存不够的时候,才开始回收,运行时根据对象的计数器是否
为0,就可以直接回收
在垃圾回收过程中,应用无需挂起。如果申请内存时,内存不足,则立刻报
outofmember 错误。
区域性,更新对象的计数器时,只是影响到该对象,不会扫描全部对象。
缺点:
每次对象被引用时,都需要去更新计数器,有一点时间开销。
浪费CPU资源,即使内存够用,仍然在运行时进行计数器的统计。
无法解决循环引用问题。(最大的缺点)
(2)什么是循环引用?
class TestA{ public TestB b; } class TestB{ public TestA a; } public class Main{ public static void main(String[] args){ A a = new A(); B b = new B(); a.b=b; b.a=a; a = null; b = null; } }
虽然a和b都为null,但是由于a和b存在循环引用,这样a和b永远都不会被回收。
(3)标记清除法
标记清除算法,是将垃圾回收分为2个阶段,分别是标记和清除。
标记:从根节点开始标记引用的对象。
清除:未被标记引用的对象就是垃圾对象,可以被清理。
优点:
可以看到,标记清除算法解决了引用计数算法中的循环引用的问题,没有从root节点引
用的对象都会被回收。
同样,标记清除算法也是有
缺点:
效率较低,标记和清除两个动作都需要遍历所有的对象,并且在GC时,需要停止应
用程序,对于交互性要求比较高的应用而言这个体验是非常差的。
通过标记清除算法清理出来的内存,碎片化较为严重,因为被回收的对象可能存在于
内存的各个角落,所以清理出来的内存是不连贯的。
(4)标记压缩算法
标记压缩算法是在标记清除算法的基础之上,做了优化改进的算法。和标记清除算法一
样,也是从根节点开始,对对象的引用进行标记,在清理阶段,并不是简单的清理未标
记的对象,而是将存活的对象压缩到内存的一端,然后清理边界以外的垃圾,从而解决
了碎片化的问题。
2.4.1原理
2.4.2优缺点
优缺点同标记清除算法,解决了标记清除算法的碎片化的问题,同时,标记压缩算法多
了一步,对象移动内存位置的步骤,其效率也有有一定的影响。
(5)复制算法
复制算法的核心就是,将原有的内存空间一分为二,每次只用其中的一块,在垃圾回收
时,将正在使用的对象复制到另一个内存空间中,然后将该内存空间清空,交换两个内
存的角色,完成垃圾的回收。
如果内存中的垃圾对象较多,需要复制的对象就较少,这种情况下适合使用该方式并且
效率比较高,反之,则不适合。