java垃圾回收

垃圾回收简介

1.JVM

下面图片总结了JVM的关键组件。在JVM体系结构中，与垃圾回收相关的两个主要组件是堆内存和垃圾回收器。堆内存是内存数据区，用来保存运行时的对象实例。垃圾回收器也会在这里操作。现在我们知道这些组件是如何在框架中工作的。

2.Java堆内存

我们有必要了解堆内存在JVM内存模型的角色。在运行时，Java的实例被存放在堆内存区域。当一个对象不再被引用时，满足条件就会从堆内存移除。在垃圾回收进程中，这些对象将会从堆内存移除并且内存空间被回收。堆内存以下三个主要区域：

1. 新生代（Young Generation）
   • Eden空间（Eden space，任何实例都通过Eden空间进入运行时内存区域）
   • S0 Survivor空间（S0 Survivor space，存在时间长的实例将会从Eden空间移动到S0 Survivor空间）
   • S1 Survivor空间 （存在时间更长的实例将会从S0 Survivor空间移动到S1 Survivor空间）
2. 老年代（Old Generation）实例将从S1提升到Tenured（终身代）
3. 永久代（Permanent Generation）包含类、方法等细节的元信息（java8已移除）

永久代空间在Java SE8特性中已经被移除。

垃圾回收机制工作：

Java 垃圾回收是一项自动化的过程，用来管理程序所使用的运行时内存。通过这一自动化过程，JVM 解除了程序员在程序中分配和释放内存资源的开销。

垃圾回收是一种回收无用内存空间并使其对未来实例可用的过程

Eden 区：当一个实例被创建了，首先会被存储在堆内存年轻代的 Eden 区中

Survivor 区（S0 和 S1）：作为年轻代 GC（Minor GC）周期的一部分，存活的对象（仍然被引用的）从 Eden 区被移动到 Survivor 区的 S0 中。类似的，垃圾回收器会扫描 S0 然后将存活的实例移动到 S1 中。

死亡的实例（不再被引用）被标记为垃圾回收。根据垃圾回收器选择的不同，要么被标记的实例都会不停地从内存中移除，要么回收过程会在一个单独的进程中完成。

老年代： 老年代（Old or tenured generation）是堆内存中的第二块逻辑区。当垃圾回收器执行 Minor GC 周期时，在 S1 Survivor 区中的存活实例将会被晋升到老年代，而未被引用的对象被标记为回收。

老年代 GC（Major GC）：相对于 Java 垃圾回收过程，老年代是实例生命周期的最后阶段。Major GC 扫描老年代的垃圾回收过程。如果实例不再被引用，那么它们会被标记为回收，否则它们会继续留在老年代中。

内存碎片：一旦实例从堆内存中被删除，其位置就会变空并且可用于未来实例的分配。这些空出的空间将会使整个内存区域碎片化。为了实例的快速分配，需要进行碎片整理。

垃圾回收中实例的终结

在释放一个实例和回收内存空间之前，Java 垃圾回收器会调用实例各自的 finalize() 方法，从而该实例有机会释放所持有的资源。虽然可以保证 finalize() 会在回收内存空间之前被调用，但是没有指定的顺序和时间。多个实例间的顺序是无法被预知，甚至可能会并行发生。程序不应该预先调整实例之间的顺序并使用 finalize() 方法回收资源。

• 任何在 finalize过程中未被捕获的异常会自动被忽略，然后该实例的 finalize 过程被取消。
• JVM 规范中并没有讨论关于弱引用的垃圾回收机制，也没有很明确的要求。具体的实现都由实现方决定。
• 垃圾回收是由一个守护线程完成的。

垃圾回收器的种类：

1. 串行垃圾回收器（Serial Garbage Collector）-XX:+UseSerialGC
2. 并行垃圾回收器（Parallel Garbage Collector）
3. 并发标记扫描垃圾回收器（CMS Garbage Collector）XX:+USeParNewGC  XX:+UseConMarkSweepGC
4. G1垃圾回收器（G1 Garbage Collector） –XX:+UseG1GC

Java 8 的新特性

在使用G1垃圾回收器的时候，通过 JVM参数 -XX:+UseStringDeduplication 。 我们可以通过删除重复的字符串，只保留一个char[]来优化堆内存。这个选择在Java 8 被引入。

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