深入剖析JVM 垃圾回收原理，揭秘ZGC 的奥秘

JVM垃圾回收原理

JVM垃圾回收机制是一个重要的内存管理机制，它可以回收不再被使用的内存，从而防止内存泄漏和程序崩溃。在JVM中，垃圾回收原理主要涉及以下几个方面：

1. 标记

标记是垃圾回收的第一步，它需要将内存中的对象分为两类：活动对象和垃圾对象。活动对象是指仍然被程序引用的对象，而垃圾对象是指不再被程序引用的对象。

2. 清除

清除是指将垃圾对象从内存中移除的过程。垃圾回收器会遍历所有对象，并删除那些已经被标记为垃圾的对象。

3. 整理

整理是指将活动对象移动到内存的连续区域，以减少内存碎片化。这可以提高内存的利用率，并减少程序的运行时间。

JVM垃圾回收算法

目前JVM中常用的垃圾回收算法包括：

• 标记清除算法 ：标记清除算法是垃圾回收中最简单的算法。它首先标记所有活动对象，然后清除所有没有被标记的对象。
• 标记复制算法 ：标记复制算法将内存分为两块区域，一块是年轻代，一块是老年代。年轻代中存放的是新创建的对象，老年代中存放的是存活时间较长的对象。垃圾回收器会定期将年轻代中不再被引用的对象复制到老年代中，然后清除年轻代。
• 标记整理算法 ：标记整理算法与标记清除算法类似，但它在清除垃圾对象后会将活动对象移动到内存的连续区域。这可以减少内存碎片化，提高内存的利用率。

ZGC垃圾回收器

ZGC垃圾回收器是JDK11中引入的新一代垃圾回收器，它是一款并发标记整理垃圾回收器，具有以下特点：

• 并发性 ：ZGC垃圾回收器可以在程序运行期间进行垃圾回收，而不会导致程序停顿。这使得它非常适合于低延迟应用。
• 高吞吐量 ：ZGC垃圾回收器具有很高的吞吐量，它可以快速地回收垃圾对象，并减少程序的运行时间。
• 可预测的暂停时间 ：ZGC垃圾回收器的暂停时间非常短，而且可以被预测。这使得它非常适合于对暂停时间敏感的应用。

ZGC垃圾回收器的原理

ZGC垃圾回收器的原理与传统的垃圾回收器有很大的不同。传统的垃圾回收器会将内存分为年轻代和老年代，并定期对年轻代进行垃圾回收。而ZGC垃圾回收器则将内存分为多个区域，并对每个区域进行并发标记整理。

ZGC垃圾回收器的主要步骤如下：

1. 标记 ：ZGC垃圾回收器会首先对所有活动对象进行标记。
2. 整理 ：ZGC垃圾回收器会将活动对象移动到内存的连续区域。
3. 重定位 ：ZGC垃圾回收器会将所有活动对象的指针重定位到新的地址。
4. 清除 ：ZGC垃圾回收器会清除所有没有被标记的对象。

ZGC垃圾回收器的优势

ZGC垃圾回收器具有以下优势：

• 并发性 ：ZGC垃圾回收器可以在程序运行期间进行垃圾回收，而不会导致程序停顿。
• 高吞吐量 ：ZGC垃圾回收器具有很高的吞吐量，它可以快速地回收垃圾对象，并减少程序的运行时间。
• 可预测的暂停时间 ：ZGC垃圾回收器的暂停时间非常短，而且可以被预测。这使得它非常适合于对暂停时间敏感的应用。
• 减少内存碎片化 ：ZGC垃圾回收器可以减少内存碎片化，从而提高内存的利用率。

总结

垃圾回收是JVM中一项重要的内存管理机制。垃圾回收原理主要涉及标记、清除和整理三个步骤。目前JVM中常用的垃圾回收算法包括标记清除算法、标记复制算法和标记整理算法。ZGC垃圾回收器是JDK11中引入的新一代垃圾回收器，它具有并发性、高吞吐量、可预测的暂停时间和减少内存碎片化等特点。