垃圾收集主要是完成3件事:什么內(nèi)存需要回收,什么時(shí)候回收;通過(guò)什么方法回收。
1、什么內(nèi)存需要回收:
通過(guò)判斷對(duì)象是否還是“存活”,主流的JAVA虛擬機(jī)主要是通過(guò)“可達(dá)性分析”,來(lái)判斷。
什么是可達(dá)性分析呢,大概是意思就是首先設(shè)置一系列的CGROOT(一般是虛擬機(jī)棧中引用的對(duì)象;方法區(qū)中的靜態(tài)/常量引用對(duì)象;本地方法棧引用的對(duì)象),通過(guò)這些節(jié)點(diǎn)為起點(diǎn),是否是有引用關(guān)系的相應(yīng)的節(jié)點(diǎn),那些能到達(dá)的節(jié)點(diǎn)判斷為可到達(dá),反之亦然。
2、什么時(shí)候回收:
要真正的宣告一個(gè)對(duì)象死亡,至少要經(jīng)歷兩次標(biāo)記的過(guò)程。若在“可達(dá)性分析”中不可到達(dá)的對(duì)象,將會(huì)被第一次標(biāo)記并且進(jìn)行一次篩選,當(dāng)沒(méi)有覆蓋finalize()方法或者是已經(jīng)被虛擬機(jī)調(diào)用過(guò)覆蓋finalize()方法,就表示為真正可以回收了。當(dāng)覆蓋了finalize()方法并且沒(méi)有被虛擬機(jī)調(diào)用就機(jī)會(huì)繼續(xù)存活(在finalize()方法中重新也引用鏈建立關(guān)系,但執(zhí)行的過(guò)程中不會(huì)承諾等待其運(yùn)行結(jié)束,因?yàn)閒inalize()方法緩慢或者是發(fā)生了死循環(huán)或者其他更嚴(yán)重的問(wèn)題,就可能會(huì)導(dǎo)致很?chē)?yán)重的問(wèn)題)。
方法區(qū)回收,雖然虛擬機(jī)規(guī)范中表示可以不要求表情虛擬機(jī)在方法區(qū)中實(shí)現(xiàn)垃圾收集,并且效率也比較低,但是要保證方法區(qū)不會(huì)溢出,也是很有必要的。一般是從:廢棄常量和無(wú)用類(lèi)這兩個(gè)方面垃圾收集。
判定一個(gè)常量比較簡(jiǎn)單,如果沒(méi)有其他的地方引用這個(gè)常量,如果這個(gè)時(shí)候發(fā)生了內(nèi)存回收,并且有必要的話,這個(gè)常量就會(huì)被回收。
判定一個(gè)“無(wú)用類(lèi)”需要同時(shí)滿足如下三個(gè)條件才會(huì)被回收:
1)該類(lèi)的所以實(shí)例全部被回收了。
2)加載這個(gè)類(lèi)的ClassLoader也被回收了。
3)該類(lèi)對(duì)應(yīng)的java.lang.Class對(duì)象在任何地方多沒(méi)有被引用,任何地方都無(wú)法通過(guò)反射訪問(wèn)到該類(lèi)的方法。
3、通過(guò)什么方法回收:
虛擬機(jī)的垃圾收集算法涉及到大量的細(xì)節(jié),并且各個(gè)平臺(tái)的虛擬機(jī)又各不相同,但主要還是遵從如下的算法:
標(biāo)記-清除算法
首先標(biāo)記所有需要回收的對(duì)象,然后一次進(jìn)行回收。這種算法是最基礎(chǔ)的算法,很多算法都是以這種算法改善得到的。但這種算法存在效率問(wèn)題(兩個(gè)過(guò)程的效率不高)和空間問(wèn)題(大量不連續(xù)碎片)
復(fù)制算法
內(nèi)存劃分兩塊空間(IBM劃分三塊8:1:1),每次只使用其中的一塊,每次中使用其中的一塊(IBM使用8:1),然后在回收的過(guò)程會(huì)把還存活的對(duì)象復(fù)制到剩下的那一塊,最后清除之前使用那一塊。
標(biāo)記-整理算法
標(biāo)記和“標(biāo)記-清除算法”的標(biāo)記一致,首先標(biāo)記所有需要回收的對(duì)象,然后讓所有存活的對(duì)象向一邊移動(dòng),最后清除段邊界以外的內(nèi)存。
在當(dāng)代的商業(yè)虛擬機(jī)中一般是采用“分代收集”。新生代采用復(fù)制算法,因?yàn)樾律写嬖诖笈膶?duì)象死去,只有小量的存活,所以比較適合復(fù)制算法。老年代中對(duì)象存活率高,所以可以使用“標(biāo)記-清除算法”或者“標(biāo)記-清除算法”
4、回收的實(shí)現(xiàn):
垃圾回收是通過(guò)垃圾收集器實(shí)現(xiàn)的,下圖是各個(gè)收集器的關(guān)系圖和簡(jiǎn)單介紹,而具體的介紹這里就不作詳細(xì)的說(shuō)明了,有興趣的可以去查一下相關(guān)內(nèi)容。