logo头像

BUG本天成,妙手偶得之

JAVA GC 简析

作为一个落魄的JAVA开发,在面试中常被问道:你是什么垃圾?
哦不,是你对JAVA的垃圾回收机制有了解吗?

接下来就对GC做一个全方位的总结,希望下次可以自信地回答面试官:我是可以被贵公司回收的那种。

GC的时机

首先,根据内存区域不同,JVM工作模式不同,GC也有一些差别。

新生代(minor GC/young GC)

PS: 新生代的内存空间可分为3个,Eden区(产生新生命的伊甸园),from区和to区(GC时倒腾对象用的两个盘子)

当JVM无法为一个新的对象分配空间时会触发 Minor GC,比如当 Eden 区满了。所以如果程序疯狂造对象,就会频繁触发GC。

老年代/永久代(major GC)/整个堆(full GC)

当一个对象经历了太多GC而不死,它会突破旧规则的束缚,飞升到老年代/永久代,成为新的存在,但并不代表着它可以不死,没有谁可以不死,尤其是新的地方也缺少资源的时候。而Major GC通常是跟full GC是等价的,收集整个GC堆。

升到永久代的对象大于永久代剩余空间full gc,或者小于时被HandlePromotionFailure参数强制full gc。

其它GC时机:

  • 在程序中调用System.gc()函数,建议JVM做GC(注意只是建议,JVM有权无视程序猿的建议)
  • 调参控制进入老年代/永久代的年龄(如果我记得肯定会写出来的,没搜,懒得搜)
  • OOM之前(在放弃治疗抛出异常前总要做最后的努力吧)

GC的目标 - 不使用的对象

当然是不使用的对象,还在使用的对象给回收了谁知道程序会跑成什么样子

那么什么是不使用的对象呢?

超出作用域的对象/引用计数为空

引用计数法: 有人引用+1,被人抛弃-1。

  • 优点:一旦没有引用即可释放内存,不需要等待特定时机,回收的时机也比较平均。
  • 缺点:维护计数消耗资源(但问题不大),循环引用(大)

可达性分析,有gc root无法到达的对象

通过一系列称为”GC Roots”的对象作为起始点,从这些节点开始向下搜索,无法到达的对象就是没用的。
可以被当做root的对象,如:线程对象、本地变量、全局变量等。

这里又引入了引用的概念,强度从强到弱依次如下:

  • 强引用:最常见的如 Object a = new Object(),即使OOM也不回收
  • 软引用(SoftReference):内存不够时回收
  • 弱引用(WeakReference):正常gc,被扫描到就回收
  • 幻想引用(PhantomReference):不可以获取/复活对象, 在垃圾回收时得到通知

GC的行为

简单的说就是删除对象,回收空间。根据算法不同,具体的行为也有所不同,快没电了,就不写了(主要也没准备)

举个栗子:

1、停止其他线程,标记对象
2、清理对象
2.1、新生代-复制清理:
Eden和from的存活对象复制到to,然后from和to交换,存活对象年龄+1,年龄到达阈值进入老年代/永久代
2.2、老年代-标记清理/整理:
标记清理速度快,但有内存碎片
标记整理会移动存活对象,排除内存碎片