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java比c++强大之处jvm垃圾收集算法

运维开发网 https://www.qedev.com 2020-04-03 18:41 出处:51CTO 作者:熊熊爬楼梯
java可以自动进行垃圾收集,c++需要手动释放内存,这个功能将程序员解放出来,能将更多的注意力放在需要实现的业务上,这也是java相对c++的一个巨大优势,jvm有哪些垃圾收集算法呢?标记清除算法:算法分为标记和清除两个阶段,首先标记出所有需要回收的对象,在标记完成后统一回收所有被标记的对象从图中可以看出这种算法的缺点在于,垃圾被回收以后造成了大量不连续的内存碎片。碎片太多可能会导致以后需要分配

java可以自动进行垃圾收集,c++需要手动释放内存,这个功能将程序员解放出来,能将更多的注意力放在需要实现的业务上,这也是java相对c++的一个巨大优势,jvm有哪些垃圾收集算法呢?

  1. 标记清除算法:算法分为标记和清除两个阶段,首先标记出所有需要回收的对象,在标记完成后统一回收所有被标记的对象

    java比c++强大之处jvm垃圾收集算法

从图中可以看出这种算法的缺点在于,垃圾被回收以后造成了大量不连续的内存碎片。碎片太多可能会导致以后需要分配较大对象时,无法找到连续的足够内存从而频繁触发垃圾收集,降低系统效率。

  1. 复制算法:为了解决“标记,清除”算法的问题一种被称为复制的算法出现了,它将内存平均分为两块,每次只使用其中一块,当这一块存满时触发垃圾收集,将还存活的对象复制到另一块内存,然后将这块内存清掉,这样就不会存在内存碎片的问题。

    java比c++强大之处jvm垃圾收集算法

  2. 标记整理算法:

    复制算法在存活对象较多的时候需要复制的操作也较多,最关键的是只能利用一半的内存,标记整理算法可以解决这个问题,标记整理算法中的标记和标记清除算法一样,要被回收的对象找出来以后让所有存活的对象向一端移动,然后将内存的剩余部分直接清理掉。

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  3. 分代收集算法:

    分代收集算法将内存分为新生代和老年代,新生代又分为:较大的Eden区(占80%)和两块Survivor区(各占10%),刚刚创建的对象存放在新生代的Eden区

    ,因为绝大多数的对象(98%)都是朝生夕死的,当Eden区没有足够的空间的时候虚拟机会发起一次Minor Gc,Minor Gc之后,存活对象会进入其中的一块Suvivor区,Eden区被清空,如果Suvivor区内存不够则直接进入老年代。下一次Minor Gc会将Eden和该Suvivor区的存活对象复制到另一块Suvivor区,并将Eden区和该Suvivor区清空。

    在这里我们可以看到相比复制算法,被浪费的空间只有10%。但是前提是绝大部分(90%)的对象在Mino Gc的时候会被回收,如果不满足这个条件Suvivor区大小不够,则存活的对象直接进入老年代。

    为什么需要Survivor区?

    试想一下如果没有Survior区,每次进行Minor Gc,存活的对象直接进入老年代,老年代内存被占满会发生Major Gc,Major Gc执行的速度比Minor Gc慢十倍以上,当有了Survivor区,存活的对象在两块Survior区中倒腾,当倒腾的次数达到16次说明这个对象生命力真的很顽强,才会被放入老年代。这样就减少了Major Gc发生的频次。

为什么需要两块Survivor区?

为了避免内存碎片化的问题,大家想想复制算法是如何解决标记清除算法的内存碎片化问题的,将内存分为大小相等的两块,将存活的对象复制到另一块内存,这里也是一样的道理。

老年代:

因为老年代中对象的生命力比较顽强,如果采用复制算法那些存活的对象需要被复制很多次,所以老年代采用的是标记整理算法。

什么样的对象会进入老年代呢?

  1. 大对象会直接进入老年代:

    所谓的大对象就是指需要大量连续内存空间的对象,典型的大对象就是很长的字符串和数组,如果大对象直接在Eden区分配内存空间会导致Eden和Survior之间的大量内存复制,很消耗性能,所以它会直接进入老年代。

  2. 长期存活的对象会进入老年代

    所谓长期存活的对象就是前面所述,来回倒腾十六次还不死的对象。

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