JVM_浅析“堆与GC算法”

1、堆的组成部分

1-一、三大组成部分：

• 新生代：新生代会频繁触发 MinorGC 进行垃圾回收

  • 伊甸园区（Eden）：每次 new 出来的对象存放的位置。
  • 幸存者0区（ServivorFrom）：每次gc垃圾回收的幸存者存放的位置。
  • 幸存者1区（ServivorTo）：每次gc垃圾回收时，下一批幸存者存放的位置

  注意：默认内存比值为 8:1:1，且每次 ServivorFrom 和 ServivorTo，会交换位置的！

• 老年代：当新生代的对象，被 gc 十五次以后，都还幸存，就存放到这里。（若是new 的对象很大，也会直接放到这）

• 永久代（方法区）：存放着 jre 中自带的一些类的信息，静态变量，常量等数据，不过7以后，常量池都放到堆中去了！（这也就说明了，为何它叫永久代，由于这些东西，咱们不须要管，因此8以后，把它用元空间取代了，由于它都不和咱们 new 出来的对象在一块，因此干脆把元空间归于 本地内存！）

2、GC算法

2-一、何时进行垃圾回收？

1. 新生代区域中的 Eden区满了时，触发 MinorGC （复制算法）
2. 老年代区域中也满了，触发 MajorGC （标记清除算法）

2-二、何时进行垃圾回收？

如何肯定是否为垃圾?

• 引用计数法：若是一个对象实例，没有引用地址指向它，那么他的引用计数就是0，则断定为垃圾。

• 可达性分析：为了解决引用计数法的循环引用问题，Java 使用了可达性分析的方法。经过一系列的“GC roots” 对象做为起点搜索。若是在“GC roots”和个对象之间没有可达路径，则称该对象是不可达的。

  要注意的是，不可达对象不等价于可回收对象，不可达对象变为可回收对象至少要通过两次标记 过程。两次标记后仍然是可回收对象，则将面临回收。

2-三、复制算法 （MinorGC）

过程：复制 => 清空 => 交换

• 复制：首先把 Eden 和 ServivorFrom 的幸存者，复制到 ServivorTo 区域，而且让幸存者年龄 +1，

  ​ ，同时判断幸存者年龄，若是年龄达到了 15 ，就转移到老年区！

• 清空：接着清空 Eden 和 ServivorFrom

• 交换：交换 ServivorFrom 和 ServivorTo ，以实现循环清理，直到年龄达到 老年区。

优势：耗时较短，且不会有内存碎片。

缺点：须要额外的一块空白的区域，进行幸存者转移。

总结：空间换时间。适合存活率低的区域（新生代），存活率低，须要复制的幸存者就少，性能消耗的就少。

2-四、标记清除算法（MajorGC ）

过程：扫描一次，进行标记，再扫描一次，进行清除。

标记：GCRoot算法，判断是否为垃圾，可清除。

优势：不须要额外的空间，进行幸存者转存。

缺点：耗时较长，并且会留下一块块的内存碎片！

总结：时间换空间。适合存活率高的区域，（老年代），幸存者较多，复制的话，太浪费性能了。

2-五、标记 整理/压缩 清除算法

过程：在前者的基础上，又多了一次扫描，而后将 幸存者 和 内存碎片 给整理到各自的整块的领域。

优势：不须要额外的空间，切没有内存碎片残余。

缺点：耗时长！

总结：和前者相同，不过不宜频繁使用！

2-六、体会

因为 MajorGC 的内存碎片的缘故，若是能够经过判断 MajorGC 进行多少次后，内存碎片会比较多，而后进行一次内存碎片整理，应该算是一种优化！