zoukankan      html  css  js  c++  java
  • G1混合式GC与三色标记算法详解【纯理论】

    继续基于上一次https://www.cnblogs.com/webor2006/p/11146273.html的理论进一步了解G1。

    G1收集概览:

    G1算法将堆划分为若干个区域(Region),它仍然属于分代收集器。不过,这些区域的一部分包含新生代,新生代的垃圾收集依然采用暂停所有应用线程的方式,将存活对象拷贝到老年代或者Survivor空间。老年代也分成很多区域,G1收集器通过将对象从一个区域复制到另外一个区域,完成了清理工作。这就意味着,在正常的处理过程中,G1完成了堆的压缩(至少是部分堆的压缩),这样也就不会有CMS内存碎片问题的存在了

    Humongous区域:

    在G1中,还有一种特殊的区域,叫Humongous区域。如果一个对象占用的空间达到或者超过了分区容量50%以上,G1收集器就认为这是一个巨型对象。这些巨型对象,默认直接会被分配在老年代,但是如果它是一个短期存在的巨型对象,就会对垃圾收集器造成负面影响。为了解决这个问题,G1划分了一个Humongous区,它用来专门存放巨型对象。如果一个H区装不下一个巨型对象,那么G1会寻找连续的H分区来存储。为了能找到连续的H区,有时候不得不启动Full GC

    G1 Young GC:

    • Young GC主要是对Eden区进行GC,它在Eden空间耗尽时会被触发。在这种情况下,Eden空间的数据移动到Survivor空间中,如果Survivor空间不够,Eden空间的部分数据会直接晋升到老年代空间。Survivor区的数据移动到新的Survivor区中,也有部分数据晋升到老年代空间中最终Eden空间的数据为空,GC完成工作,应用线程继续执行。
    • 如果仅仅GC新生代对象,我们如何找到所有的根对象呢?老年代的所有对象都是根么?那这样扫描下来会耗费大量的时间。于是,G1引进了RSet的概念。它的全称是Remembered Set,作用是跟踪指向某个heap区内的对象引用。下面看图:
    • 在CMS中,也有RSet的概念,在老年代中有一块区域用来记录指向新生代的引用。这是一种point-out,在进行Young GC时,扫描根时,仅仅需要扫描这一块区域,而不需要扫描整个老年代。 

    • 但在G1中,并没有使用point-out,这是由于一个分区太小,分区数量太多,如果是用point-out的话,会造成大量的扫描浪费,有些根本不需要GC的分区引用也扫描了。
    • 于是G1中使用point-in来解决。point-in的意思是哪些分区引用了当前分区中的对象。这样,仅仅将这些对象当做根来扫描就避免了无效的扫描。
    • 由于新生代有多个,那么我们需要在新生代之间记录引用吗?这是不必要的,原因在于每次GC时,所有新生代都会被扫描,所以只需要记录老年代到新生代之间的引用既可
    • 需要注意的是,如果引用的对象很多,赋值器需要对每个引用做处理,赋值器开销会很大,为了解决赋值器开销这个问题,在G1中又引入了另外一个概念,卡表(Card Table)。一个Card Table将一个分区在逻辑上划分为固定大小的连续区域,每个区域称之为卡。卡通常较小,介于128到512字节之间。Card Table通常为字节数组,由Card的索引(既数组下标)来标识每个分区的空间地址。
    • 默认情况下,每个卡都未被引用。当一个地址空间被引用时,这个地址空间对应的数组索引的值被标记为“0”,既标记为被引用,此外RSet也将这个数组下标记录下来。一般情况下,这个RSet其实是一个Hash Table,key是别的Region的起始地址,Value是一个集合,里面的元素是Card Table的Index。

    另外它分为下几个阶段:

    • 阶段1:根扫描
      表态和本地对象被扫描
    • 阶段2:更新RS
      处理dirty card队列更新RS
    • 阶段3:处理RS
      检测从年轻代指向老年代的对象
    • 阶段4:对象拷贝
      拷贝存活的对象到survivor/old区域
    • 阶段5:处理引用队列
      软引用、弱引用、虚引用处理

    再谈Mixed GC:

    • Mixed GC不仅进行正常的新生代垃圾收集,同时也回收部分后台扫描线程标记的老年代分区。
    • 这的GC步骤分为两步:
      1、全局并发标记(global concurrent marking)
      2、拷贝存活对象(evacuation)
    • 在G1 GC中,global concurrent marking主要是为Mixed GC提供标记服务的,并不是一次GC过程的一个必须环节。global concurrent marking的执行过程分为四个步骤,这个在之前已经学习过了,回忆一下:

    三色标记算法:

    • 提到并发标记,我们不得不了解并发标记的三色标记算法。它是描述追踪式回收器的一种有效的方法,利用它可以推演回收器的正确性。 
    • 我们将对象分成三种类型:
      1、黑色:根对象,或者该对象与它的子对象都被扫描过(对象被标记了,且它的所有field也被标记完了)。
      2、灰色:对象本身被扫描,但还没扫描完该对象中的子对象(它的field还没有被标记或标记完)。
      3、白色:未被扫描对象,扫描完成所有对象之后,最终为白色的为不可达对象,既垃圾对象(对象没有被标记到)。
  • 相关阅读:
    Jquery 跨域请求JSON数据问题
    js定时器实现图片轮播
    Redis数据一致性
    Redis缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩
    数据库连接池druid连接mysql数据库‘链路断开’问题
    Mysql启动错误: Can’t create test file xxx lower-test
    DB2-表空间
    DB2-Schema
    DB2-数据库
    DB2-实例
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/webor2006/p/11147545.html
Copyright © 2011-2022 走看看