判斷對(duì)象是否已死

判斷對(duì)象是否已死就是找出哪些對(duì)象是已經(jīng)死掉的，以后不會(huì)再用到的，就像地上有廢紙、飲料瓶和百元大鈔，掃地前要先判斷出地上廢紙和飲料瓶是垃圾，百元大鈔不是垃圾。判斷對(duì)象是否已死有引用計(jì)數(shù)算法和可達(dá)性分析算法。

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1.引用計(jì)數(shù)算法

給每一個(gè)對(duì)象添加一個(gè)引用計(jì)數(shù)器，每當(dāng)有一個(gè)地方引用它時(shí)，計(jì)數(shù)器值加 1；每當(dāng)有一個(gè)地方不再引用它時(shí)，計(jì)數(shù)器值減 1，這樣只要計(jì)數(shù)器的值不為 0，就說明還有地方引用它，它就不是無用的對(duì)象。如下圖，對(duì)象 2 有 1 個(gè)引用，它的引用計(jì)數(shù)器值為 1，對(duì)象 1有兩個(gè)地方引用，它的引用計(jì)數(shù)器值為 2 。

這種方法看起來非常簡單，但目前許多主流的虛擬機(jī)都沒有選用這種算法來管理內(nèi)存，原因就是當(dāng)某些對(duì)象之間互相引用時(shí)，無法判斷出這些對(duì)象是否已死，如下圖，對(duì)象 1 和對(duì)象 2 都沒有被堆外的變量引用，而是被對(duì)方互相引用，這時(shí)他們雖然沒有用處了，但是引用計(jì)數(shù)器的值仍然是 1，無法判斷他們是死對(duì)象，垃圾回收器也就無法回收。

2.可達(dá)性分析算法

了解可達(dá)性分析算法之前先了解一個(gè)概念——GC Roots，垃圾收集的起點(diǎn)，可以作為 GC Roots 的有虛擬機(jī)棧中本地變量表中引用的對(duì)象、方法區(qū)中靜態(tài)屬性引用的對(duì)象、方法區(qū)中常量引用的對(duì)象、本地方法棧中 JNI（Native 方法）引用的對(duì)象。

當(dāng)一個(gè)對(duì)象到 GC Roots 沒有任何引用鏈相連（GC Roots 到這個(gè)對(duì)象不可達(dá)）時(shí)，就說明此對(duì)象是不可用的，是死對(duì)象。

如下圖：object1、object2、object3、object4 和 GC Roots 之間有可達(dá)路徑，這些對(duì)象不會(huì)被回收，但 object5、object6、object7 到 GC Roots 之間沒有可達(dá)路徑，這些對(duì)象就被判了死刑。

2.復(fù)制算法

把內(nèi)存分為大小相等的兩塊，每次存儲(chǔ)只用其中一塊，當(dāng)這一塊用完了，就把存活的對(duì)象全部復(fù)制到另一塊上，同時(shí)把使用過的這塊內(nèi)存空間全部清理掉，往復(fù)循環(huán)，如下圖。

缺點(diǎn)：實(shí)際可使用的內(nèi)存空間縮小為原來的一半，比較適合。

3.標(biāo)記-整理算法

先對(duì)可用的對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記，然后所有被標(biāo)記的對(duì)象向一段移動(dòng)，最后清除可用對(duì)象邊界以外的內(nèi)存，如下圖。

4.分代收集算法

把堆內(nèi)存分為新生代和老年代，新生代又分為 Eden 區(qū)、From Survivor 和 To Survivor。一般新生代中的對(duì)象基本上都是朝生夕滅的，每次只有少量對(duì)象存活，因此采用復(fù)制算法，只需要復(fù)制那些少量存活的對(duì)象就可以完成垃圾收集；老年代中的對(duì)象存活率較高，就采用標(biāo)記-清除和標(biāo)記-整理算法來進(jìn)行回收。

在這些區(qū)域的垃圾回收大概有如下幾種情況：

大多數(shù)情況下，新的對(duì)象都分配在Eden區(qū)，當(dāng) Eden 區(qū)沒有空間進(jìn)行分配時(shí)，將進(jìn)行一次 Minor GC，清理 Eden 區(qū)中的無用對(duì)象。清理后，Eden 和 From Survivor 中的存活對(duì)象如果小于To Survivor 的可用空間則進(jìn)入To Survivor，否則直接進(jìn)入老年代）；Eden 和 From Survivor 中還存活且能夠進(jìn)入 To Survivor 的對(duì)象年齡增加 1 歲（虛擬機(jī)為每個(gè)對(duì)象定義了一個(gè)年齡計(jì)數(shù)器，每執(zhí)行一次 Minor GC 年齡加 1），當(dāng)存活對(duì)象的年齡到達(dá)一定程度（默認(rèn) 15 歲）后進(jìn)入老年代，可以通過 -XX:MaxTenuringThreshold 來設(shè)置年齡的值。

當(dāng)進(jìn)行了 Minor GC 后，Eden 還不足以為新對(duì)象分配空間（那這個(gè)新對(duì)象肯定很大），新對(duì)象直接進(jìn)入老年代。

占 To Survivor 空間一半以上且年齡相等的對(duì)象，大于等于該年齡的對(duì)象直接進(jìn)入老年代，比如 Survivor 空間是 10M，有幾個(gè)年齡為 4 的對(duì)象占用總空間已經(jīng)超過 5M，則年齡大于等于 4 的對(duì)象都直接進(jìn)入老年代，不需要等到 MaxTenuringThreshold 指定的歲數(shù)。

在進(jìn)行 Minor GC 之前，會(huì)判斷老年代大連續(xù)可用空間是否大于新生代所有對(duì)象總空間，如果大于，說明 Minor GC 是安全的，否則會(huì)判斷是否允許擔(dān)保失敗，如果允許，判斷老年代大連續(xù)可用空間是否大于歷次晉升到老年代的對(duì)象的平均大小，如果大于，則執(zhí)行 Minor GC，否則執(zhí)行 Full GC。

當(dāng)在 java 代碼里直接調(diào)用 System.gc() 時(shí)，會(huì)建議 JVM 進(jìn)行 Full GC，但一般情況下都會(huì)觸發(fā) Full GC，一般不建議使用，盡量讓虛擬機(jī)自己管理 GC 的策略。

永久代（方法區(qū)）中用于存放類信息，jdk1.6 及之前的版本永久代中還存儲(chǔ)常量、靜態(tài)變量等，當(dāng)永久代的空間不足時(shí)，也會(huì)觸發(fā) Full GC，如果經(jīng)過 Full GC 還無法滿足永久代存放新數(shù)據(jù)的需求，就會(huì)拋出永久代的內(nèi)存溢出異常。

大對(duì)象（需要大量連續(xù)內(nèi)存的對(duì)象）例如很長的數(shù)組，會(huì)直接進(jìn)入老年代，如果老年代沒有足夠的連續(xù)大空間來存放，則會(huì)進(jìn)行 Full GC。

最后

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