拒绝杂乱！JVM 垃圾回收算法帮你清洁内存
2023-06-08 23:43:42
Java 内存世界：揭秘堆、栈和垃圾回收
Java 是世界上最受欢迎的编程语言之一，其高效的内存管理机制功不可没。Java 虚拟机 (JVM) 利用堆和栈来分配内存，并通过垃圾回收器自动清理无用的对象，确保内存得到有效利用。
堆 vs 栈：存储之别
堆 (Heap) ：堆是 Java 内存世界中的巨无霸，它存储所有对象。当我们创建对象时，它们会被分配到堆中。堆是无序的，这意味着对象在堆中的位置取决于其创建顺序。
栈 (Stack) ：栈是一个有条不紊的后进先出 (LIFO) 数据结构，用于存储方法调用信息和局部变量。每次方法调用时，一个新的栈帧都会被压入栈中，方法返回时，该栈帧会被弹出。
垃圾回收：内存清洁工
Java 中的垃圾回收是由 JVM 自动完成的，无需程序员手动干预。垃圾回收器会定期扫描堆中的对象，并标记出不再使用的对象。这些被标记的对象将在下一次垃圾回收时被回收，释放其占用的内存。
分代回收：优化垃圾回收
为了提高垃圾回收效率，JVM 将堆划分为不同的代：年轻代、老年代和永久代。
年轻代 (Young Generation) ：年轻代是堆中存放新创建对象的区域，通常被进一步细分为伊甸园区、幸存者区 0 和幸存者区 1。
老年代 (Old Generation) ：老年代是堆中存放长期存活对象的区域。当年轻代中的对象经过多次垃圾回收后仍然存活，则会被晋升到老年代。
永久代 (Permanent Generation) ：永久代是堆中存储类元数据、方法区和常量池的区域。在 Java 8 中，永久代已经被废弃，并入到元空间 (Metaspace) 中。
分代回收的目的是将垃圾回收的重点放在年轻代，因为年轻代中的对象存活时间通常较短。
Young GC vs Full GC：速度与范围之争
Young GC ：Young GC 仅对年轻代进行垃圾回收，速度通常比 Full GC 快得多。
Full GC ：Full GC 对整个堆进行垃圾回收，速度通常比 Young GC 慢很多。
通常情况下，只有在年轻代中的对象无法晋升到老年代时，才会触发 Full GC。
优化内存使用：避免内存泄漏
为了优化内存使用，避免内存泄漏，遵循以下原则至关重要：
- 及时释放无用对象 ：当对象不再使用时，应及时将其设置为 null，以便垃圾回收器回收该对象。
- 避免循环引用 ：循环引用是指两个或多个对象相互引用，导致无法被垃圾回收器回收。
- 使用弱引用或软引用 ：弱引用和软引用可以防止对象被垃圾回收器回收，但当内存不足时，弱引用和软引用指向的对象也会被回收。
- 使用对象池 ：对象池可以减少对象创建和销毁的次数，提高内存利用率。
代码示例：优化内存使用
// 对象池
class ObjectPool<T> {
private Queue<T> pool;
public T borrowObject() {
if (pool.isEmpty()) {
return createObject();
} else {
return pool.poll();
}
}
public void returnObject(T object) {
pool.offer(object);
}
}
常见问题解答
- 什么是垃圾回收？
垃圾回收是 JVM 自动执行的一项过程，用于回收不再使用的对象占用的内存。 - 分代回收有什么好处？
分代回收将垃圾回收的重点放在年轻代，因为年轻代中的对象存活时间通常较短，从而提高了垃圾回收效率。 - 如何避免内存泄漏？
避免内存泄漏的关键是在对象不再使用时将其设置为 null，并避免循环引用。 - 什么是对象池？
对象池是一种设计模式，用于减少对象创建和销毁的次数，提高内存利用率。 - Young GC 和 Full GC 有什么区别？
Young GC 仅对年轻代进行垃圾回收，速度通常比 Full GC 快得多，而 Full GC 对整个堆进行垃圾回收。
