jvm學習筆記（3）——java物件的記憶體分配和物件的回收（GC）
阿新 • • 發佈：2018-12-16
引言：
之前的文章已經提過，java物件例項是存放在堆上的，至於是在伊甸區、存活區還是老年區，這些都是從物件回收（GC）角度來進行的邏輯劃分。所以我們先說物件的回收（GC），然後再依據GC的策略來說明新的物件具體在哪個區生成。
GC（Garbage Collection）：
垃圾回收，指的就是jvm佔用記憶體的回收。那麼需要回答3個問題：
- 哪些記憶體需要回收？——>可達性分析演算法。
- 什麼時候回收？——>簡單的來說，伊甸區的空間不足發生新生代GC（Minor GC），老年代空間不足的時候發生老年代GC(Major GC / Full GC)
- 如何回收？——>通過垃圾回收器，jdk8預設的是UseParallelGC（PS scavenge + Serial Old），還有UseConMarkSweepGC(ParNew + CMS + Serial Old)，以及UseG1GC（G1）。
1、可達性分析演算法：以一系列成為“GC Root”的物件最為起始點，當一個物件沒有到達GC Roots的引用鏈條，就判定這個物件為可回收的。
GC Roots物件：
- 虛擬機器棧（棧幀中的本地變量表）中引用的物件。
- 方法區中類靜態屬性引用的物件。
- 方法區中常量引用的物件。
- 本地方法棧中JNI（即Native方法）引用的物件。
2、垃圾收集演算法（分代收集）：
- 新生代，物件存活率較低，複製演算法。
- 老年代，物件存活率較高，標記-整理演算法、標記-清除演算法。
3、垃圾收集器：
新生代收集器：
- Serial收集器：採用“複製”演算法，暫停使用者執行緒，單執行緒收集。
- ParNew收集器：採用“複製”演算法，暫停所有使用者執行緒，採用多執行緒並行收集。和CMS老年代收集器搭配使用。關注點：GC時使用者執行緒的停頓時間。
- Parallel Scavenge收集器：採用“複製”演算法，和ParNew收集器類似，但關注點不同。關注點：高吞吐量。
老年代收集器：
- Serial Old 收集器：採用“標記-整理”演算法，暫停使用者執行緒，單執行緒收集。和Parallel Scavenge收集器搭配使用。
- Parallel Old收集器：採用“標記-整理”演算法，暫停使用者執行緒，多執行緒並行收集。和Parallel Scavenge收集器搭配使用。
- CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器：採用“標記-清除”演算法，不暫停使用者執行緒，多執行緒併發收集。與ParNew收集器搭配使用。
新一代收集器：
G1（Garbage-First）收集器：
- GC工作時為並行，GC與使用者執行緒為併發；
- 可獨立管理整個GC堆，不需要與其他GC收集器配合使用；
- 空間整合：整理上看是“標記-整理”演算法實現的，從區域性（兩個Region之間）上看是基於“複製”演算法實現的。
總結：
- ParallelScavenge關注的是高吞吐量；
- CMS關注的是低停頓時間；
- G1關注的是使用時間相對較短的停頓來達到很高的吞吐量，CMS的替代品。
4、GC發生時間：
（1）MinorGC：大多數情況下，物件在新生代Eden區分配。當Eden區沒有足夠空間時，進行一次minorGC。如果是大物件，直接在老年代分配。
（2）FullGC:
a.系統主動呼叫System.gc()，不一定立即執行；
b.老年代空間不足;
c.方法區空間不足；
d.通過Minor GC後進入老年代的平均大小大於老年代的可用記憶體；
e.由Eden區、From Space區向To Space區複製時，物件大小大於To Space可用記憶體，則把該物件轉存到老年代，且老年代的可用記憶體小於該物件大小。
參考資料：《深入JAVA虛擬機器》