JVM系列-6.java垃圾回收原理

Java垃圾回收算法

Java垃圾回收算法主要有以下几种：

• 引用计数算法： 这种算法通过跟踪对象的引用次数来判断对象是否可以被回收。当一个对象的引用次数为0时，则说明该对象不再被使用，可以被回收。引用计数算法简单易懂，但是它存在一些缺陷，例如难以处理循环引用等问题。
• 标记-清除算法： 这种算法首先标记所有可以被回收的对象，然后扫描整个堆内存，回收所有被标记的对象。标记-清除算法简单有效，但是它会导致内存碎片的产生。
• 标记-整理算法： 这种算法与标记-清除算法类似，但它在回收对象后会整理内存，以消除内存碎片。标记-整理算法比标记-清除算法要复杂一些，但它可以有效减少内存碎片的产生。
• 复制收集算法： 这种算法将堆内存划分为两个区域，Eden区和Survivor区。当对象在Eden区分配时，一旦发生垃圾回收，Eden区中的对象会被复制到Survivor区，Survivor区中的对象会被复制到另一个Survivor区，最后Eden区和第一个Survivor区中的对象会被回收。复制收集算法可以有效减少内存碎片的产生，但它会导致内存空间的浪费。
• 分代收集算法： 这种算法将堆内存划分为多个区域，新生代和老年代。新生代使用复制收集算法，老年代使用标记-清除或标记-整理算法。分代收集算法可以有效提高垃圾回收的效率，因为它只对新生代进行频繁的垃圾回收，而对老年代进行不那么频繁的垃圾回收。

Java垃圾回收器

Java虚拟机提供了多种垃圾回收器，包括：

• Serial GC： Serial GC是单线程垃圾回收器，它在回收时会暂停所有应用程序线程。Serial GC简单易用，但是它会对应用程序的性能造成很大的影响。
• Parallel GC： Parallel GC是多线程垃圾回收器，它在回收时会使用多个线程同时进行垃圾回收。Parallel GC可以提高垃圾回收的效率，但是它会对应用程序的性能造成一些影响。
• Concurrent Mark Sweep GC（CMS GC）： CMS GC是并行垃圾回收器，它在回收时会与应用程序线程并发运行。CMS GC可以最大限度地减少垃圾回收对应用程序性能的影响，但是它可能会导致内存碎片的产生。
• Garbage-First GC（G1 GC）： G1 GC是分代垃圾回收器，它将堆内存划分为多个区域，并使用不同的垃圾回收算法对不同的区域进行垃圾回收。G1 GC可以有效减少内存碎片的产生，并提高垃圾回收的效率。
• ZGC GC： ZGC GC是低延迟垃圾回收器，它可以将垃圾回收的暂停时间控制在10毫秒以内。ZGC GC非常适合对延迟要求很高的应用程序。

Java垃圾回收策略

Java虚拟机提供了多种垃圾回收策略，包括：

• Minor GC： Minor GC是新生代的垃圾回收，它会在新生代发生内存不足时进行。Minor GC会使用复制收集算法，并会将Survivor区中的对象复制到另一个Survivor区，最后回收Eden区和第一个Survivor区中的对象。
• Major GC： Major GC是老年代的垃圾回收，它会在老年代发生内存不足时进行。Major GC会使用标记-清除或标记-整理算法，并会回收老年代中所有可以被回收的对象。
• Mixed GC： Mixed GC是新生代和老年代的混合垃圾回收，它会在新生代和老年代同时发生内存不足时进行。Mixed GC会先进行Minor GC，然后再进行Major GC。

总结

Java垃圾回收是Java虚拟机一项非常重要的功能，它可以自动回收不再使用的对象，从而释放内存，防止内存泄漏。Java垃圾回收算法主要有引用计数算法、标记-清除算法、标记-整理算法、复制收集算法和分代收集算法。Java垃圾回收器主要有Serial GC、Parallel GC、CMS GC、G1 GC和ZGC GC。Java垃圾回收策略主要有Minor GC、Major GC和Mixed GC。