剖析 JVM 内存分配策略和垃圾收集器

2023-09-15 20:18:19

JVM 内存分配策略

Java 虚拟机（JVM）是一种软件，它可以将 Java 字节码编译成机器码，并在计算机上运行。JVM 将内存划分为不同的区域，每个区域都有其特定的用途。

当我们创建一个新的 Java 对象时，JVM 会在堆内存中为该对象分配空间。堆内存是 JVM 管理的最大一块内存区域，它存储所有正在运行的 Java 对象。

JVM 内存分配策略决定了 JVM 如何在堆内存中分配空间给新创建的对象。有两种常见的内存分配策略：

连续分配: 连续分配策略将对象分配在堆内存的连续区域中。这种策略简单易于实现，但可能会导致碎片化。碎片化是指堆内存中存在大量小的、不连续的内存块，这些内存块无法被新创建的对象使用。
非连续分配: 非连续分配策略将对象分配在堆内存的非连续区域中。这种策略可以减少碎片化，但可能会导致对象在内存中分布分散，从而降低应用程序的性能。

垃圾收集器

垃圾收集器是 JVM 的一个组件，它负责回收不再使用的 Java 对象所占用的内存空间。垃圾收集器会定期扫描堆内存，并释放那些不再被任何引用所引用的对象。

Java 中有许多不同的垃圾收集器，每种垃圾收集器都有其独特的优点和缺点。最常用的垃圾收集器包括：

标记-清除: 标记-清除垃圾收集器是一种简单易于实现的垃圾收集器。它首先会扫描堆内存，并标记所有不再被任何引用所引用的对象。然后，它会释放这些被标记的对象所占用的内存空间。标记-清除垃圾收集器可能会导致碎片化。
标记-整理: 标记-整理垃圾收集器是一种比标记-清除垃圾收集器更复杂的垃圾收集器。它首先会扫描堆内存，并标记所有不再被任何引用所引用的对象。然后，它会将这些被标记的对象移动到堆内存的另一端，并释放它们之前所占用的内存空间。标记-整理垃圾收集器可以减少碎片化，但可能会导致应用程序的性能下降。
复制算法: 复制算法垃圾收集器是一种非常高效的垃圾收集器。它将堆内存划分为两个区域，一个区域称为“年轻代”，另一个区域称为“老年代”。当一个新的 Java 对象被创建时，它会被分配在年轻代中。当年轻代被填满时，复制算法垃圾收集器会将年轻代中仍然存活的对象复制到老年代中，并释放年轻代中所有对象的内存空间。复制算法垃圾收集器可以有效地减少碎片化，但可能会导致应用程序的性能下降。