看了這些,你還能說你不理解GC原理?

引用有哪些類型?
強引用:通過new創建出來的對象。只要強引用存在,垃圾回收器將不會回收。軟引用:通過SoftReference實現軟引用,系統將要發生內存溢出之前才會對這些對象進行回收。弱引用:通過WeakReference實現弱引用,無論當內存足夠,GC運行時都會進行回收。虛引用:通過PhantomReference實現,通過虛引用無法回去對象的實例,虛引用的作用就是當此對象被回收時,會收到一個系統通知。如何判斷一個對象是否應該被回收?
1、引用計數算法,每當有一個地方引用他,就加1,引用失效,就減1.數量為0,說明可以進行回收。引用計數算法的缺點就是無法判斷兩個對象之間存在相互引用的情況。jvm中沒有使用這種判斷方式2、可達性分析算法,通過一系列GCRoot對象作為起始點,從這些點開始向下搜索,搜索的路徑成為引用鏈,當一個對象到GC沒有任何引用鏈,說明對象可以被回收。GCRoot對象有哪些?
(1)虛擬機棧的棧幀中引用的對象。(2)方法區中靜態屬性引用的對象。(3)方法區中常亮引用的對象。(4)本地方法棧中jni引用的對象。枚舉根節點時候需要GC停頓,保證分析結果的準確性。使用GCRoot枚舉根節點,由于在整個方法區進行枚舉會耗費時間。如何解決?
執行準確式GC并不需要檢查執行上下文中所有的引用的位置,在Hotspor中通過OopMap的數據結構來達到這個目的。在類加載完成的時候,虛擬機會將對象內什么偏移量什么數據計算出來,在JIT編譯的時候,會在特定的位置記住棧和寄存器中什么地方存在引用,GC直接對這些引用進行掃描。什么是安全點?
OopMap雖然可以進行快速準確的進行GC Root枚舉,但是由于虛擬機的指令太多,如果為每個指令都生成對應的OopMap會浪費大量的空間,所以虛擬機會在特定的位置生成OopMap,這些特定的位置稱作安全點。所以程序不是在任何時候都能夠進行GC,只有到達安全點才能進行GC。安全點如何選定?
依據是否能夠讓程序長時間的運行為特點進行選定,由于每條指令的運行時間都十分短,所以一般選用的點為方法的調用,循環跳轉,異常跳轉等。發生GC時需要線程停頓,如何讓線程在發生GC時候跑到最近的安全點停頓下來?
1、搶先式中斷:發生GC時中斷所有的線程,如果發現某條線程不在安全點,就恢復此線程讓他跑到安全點上。(虛擬機一般不使用)2、主動式中斷:不對線程進行操作。設置一個標志位,讓所有的線程去輪詢標志位,發現標志位為真,就自動掛起。輪詢標志的地方和安全點是重合的,再加上創建對象需要分配內存的地方。什么是安全區域?
安全點解決了GC問題,但是當發生GC的時候線程處于sleep狀態,此時線程無法響應中斷請求。此時需要使用安全區域進行解決。安全區域就是代碼片段中引用關系不會發生變化的地方。當線程執行到安全區域的時候,會對線程進行標記,發生GC時候,jvm不管這些線程,在GC的時候,如果這些線程要離開安全區域,此時,判斷jvm是否已經完成GC,如果完成,則線程執行,如果沒有完成,則線程停頓等待GC完成的信號。(當線程發生sleep時正處于安全區域)可達性算法不可達的對象就一定會被回收嗎?
不一定,當發現對象不可達的時候,將會對此對象進行第一次標記,對標記的對象就行篩選,篩選的條件是是否有必要執行finalize()方法。當此對象已經調用過finalize()方法或者在對象中沒有覆蓋finalize()方法,則判定次對象沒有必要執行finalize()方法。沒有必要執行finalize()方法的對象將會直接被回收。有必要執行finalize()方法的對象放在一個隊列中,之后有虛擬機創建一個低優先級的線程去出發隊列中的對象的finalize()方法,注意此處為觸發并非等待finalize()執行結束,防止finalize()方法中出現死循環導致回收系統崩潰。當一個對象的finalize()方法執行結束后,方法并沒有被回收,稍后會對隊列中的對象進行二次標記,此時標記的依據是對象是否可達。如果還是不可達,才會將此對象放入即將回收的集合。所以finalize()方法中如果為對象添加引用鏈,可以拯救此對象。注意:每個對象的finalize()方法只會被jvm調用一次,如果一個對象在第一次執行finalize()時候被拯救,在下次執行回收會直接對對象就行回收,將不會調用對象的finalize()方法。方法區中沒有垃圾回收?
方法區有垃圾回收,但是回收的效率低。方法區只要回收廢棄的常量和無用的類。如果沒有任何地方對此常量進行引用,則此常量就會被回收。方法區中哪些類是無用的類?
(1)java堆中不存在該類的任何實例。 (2)加載該類的ClassLoader已經被回收。(3)該類的class對象沒有任何地方被引用。滿足以上三個條件的類可以被回收,而不是和java堆中的對象一樣必然會被回收。對象的創建是如何創建的(new)?
當虛擬機遇到new指令的時候,先去檢查這個指令的參數是否能夠在常量池中定位到一個符號的引用(類的全限定名),在判斷這個符號引用代表的類是否已經被加載,如果沒有被加載,將會進行類的加載操作。通過加載檢查后,將對類分配內存。對象創建時內存分配方式?
1、指針碰撞,對象需要多大的內存在類加載完成的時候就已經確定,此內存分配方式相當于,將已分配的內存放在放在一邊,為分配的內存放在另一邊,中間用指針進行隔離,當需要分配內存的時候只需要移動指針即可。2、空閑列表,即維護一個列表,記錄內存中還沒有分配的內存位置。分配內存的過程并非是線程安全的解決方案。
1、失敗重試。2、為每個線程分配本地線程緩沖區(TLAB),當TLAB使用完之后分配新的TLAB的時候,實行同步鎖定。分配結束后,將分配的內存除對象頭外,其余初始化為0值。如果使用TLAB,則初始化為0值提前到TLAB分配時執行。GC對內存的分配。
內存一般分為新生代和老年代,新生代又分為一塊較大的Eden和兩塊較小的Survivor區域(HotSpot虛擬機E:S=8:1),新生的對象優先分配在新生代的E區,如果啟用本地線程緩沖,優先在TLAB上進行分配,少數情況也會直接在老年代進行對象的分配,當在E分配對象發現內存不夠使用的時候,會發生新生代的GC將E區對象轉入S區,當發現S區無法存放時,通過分配擔保將對象轉入老年代。對象進入老年代的判定。
大對象直接進入老年代(閥值可以通過參數進行設定),為了避免E區和S區之間發生大量的內存復制。長期存活的對象進入老年代,虛擬機給每個對象定義了一個年齡計數器,在E區中的對象經過一次GC仍然存活并能夠被S區容納,設置此對象的年齡為1,在S區中的對象,每熬過一次GC,就將年齡加1,當年齡達到一定的程度(默認是15,可以通過參數進行設置)就會進入老年代,動態年齡判斷,不一定只有年齡達到閥值才會進入老年代,當相同年齡的對象的總大小大于S空間的一半,則大于等于這個年齡的對象將會進入老年代。什么是空間分配擔保?
當新生代發生GC的時候,先判斷老年代中的剩余空間的總大小是否大于新生代中的總對象的大小,如果是,則發生進行新生代的GC,如果不是,則判斷是否允許擔保失敗,如果不允許,則進行老年代的GC,如果允許,則判斷老年代中的剩余空間的總大小是否大于新生代每次發生GC時進入老年代的對象的平均值,如果是,則進行新生代的GC,如果不是,則進行一次老年代的GC。垃圾回收算法有那些?
1、標記-清除:標記所有需要被回收的對象,然后回收。次算法效率低,并且產生內存碎片,由于老年代中存活的對象多,在老年代中進行使用。2、復制算法:將內存劃分為等大小的兩塊,每次使用其中的一塊,回收時,將存活的對象復制到沒有使用的一塊內存中,然后對使用的內存一次性就行清理。實現簡單,運行高效,但是存在大量內存的浪費。由于新生代中存活的對象少,新生代中使用這種算法將E區存活的對象復制到S區。3、標記整理算法:讓所有存活的對象往一側移動,然后清楚另一側。在老年代中使用這種算法,避免產生內存碎片。

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