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Java虚拟机垃圾回收算法和垃圾收集器指南

后端

垃圾回收算法

垃圾回收算法是Java虚拟机对内存中不再使用的对象进行回收的机制。垃圾回收算法主要分为标记-清除算法、标记-整理算法和分代收集算法。

标记-清除算法

标记-清除算法是最简单的一种垃圾回收算法。该算法首先将所有对象标记为“活动对象”,然后遍历所有对象,将未被引用的对象标记为“垃圾对象”,最后将所有被标记为“垃圾对象”的对象从内存中清除。

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之前会将所有活动对象整理到内存的连续区域中,这样可以避免内存碎片化。

分代收集算法

分代收集算法是目前Java虚拟机最常用的垃圾回收算法。该算法将对象分为年轻代和老年代。年轻代对象通常存活时间较短,老年代对象通常存活时间较长。分代收集算法会优先回收年轻代对象,因为年轻代对象更容易被回收。

垃圾收集器

垃圾收集器是Java虚拟机实现垃圾回收算法的程序。Java虚拟机提供了多种垃圾收集器,每种垃圾收集器都有自己的优缺点。

Serial垃圾收集器

Serial垃圾收集器是最简单的垃圾收集器。该垃圾收集器使用单线程来回收垃圾对象。Serial垃圾收集器适用于单核处理器或小规模多核处理器的系统。

Parallel垃圾收集器

Parallel垃圾收集器是Serial垃圾收集器的多线程版本。该垃圾收集器使用多线程来回收垃圾对象。Parallel垃圾收集器适用于多核处理器或大规模多核处理器的系统。

CMS垃圾收集器

CMS垃圾收集器是一款并发标记-清除垃圾收集器。该垃圾收集器可以与应用程序并发执行垃圾回收任务,从而减少应用程序的停顿时间。CMS垃圾收集器适用于需要低延迟的应用程序。

G1垃圾收集器

G1垃圾收集器是一款分代垃圾收集器。该垃圾收集器将内存划分为多个区域,每个区域都可以独立进行垃圾回收。G1垃圾收集器适用于大内存系统。

ZGC垃圾收集器

ZGC垃圾收集器是一款并发的低延迟垃圾收集器。该垃圾收集器可以实现毫秒级的垃圾回收暂停时间。ZGC垃圾收集器适用于对延迟要求很高的应用程序。

Java垃圾收集器区别

Java虚拟机提供了多种垃圾收集器,每种垃圾收集器都有自己的优缺点。表1列出了Java虚拟机中常见垃圾收集器的区别。

垃圾收集器 特点 适用场景
Serial垃圾收集器 单线程回收 单核处理器或小规模多核处理器系统的应用程序
Parallel垃圾收集器 多线程回收 多核处理器或大规模多核处理器的系统的应用程序
CMS垃圾收集器 并发标记-清除回收 需要低延迟的应用程序
G1垃圾收集器 分代回收 大内存系统
ZGC垃圾收集器 并发的低延迟回收 对延迟要求很高的应用程序

Java垃圾收集算法区别

Java虚拟机提供了多种垃圾回收算法,每种垃圾回收算法都有自己的优缺点。表2列出了Java虚拟机中常见垃圾回收算法的区别。

垃圾回收算法 特点 适用场景
标记-清除算法 简单,效率低 小规模应用程序
标记-整理算法 比标记-清除算法效率高,但更复杂 中等规模应用程序
分代收集算法 效率高,适用于各种规模的应用程序 大规模应用程序

总结

垃圾回收算法和垃圾收集器是Java虚拟机的重要组成部分。垃圾回收算法决定了Java虚拟机如何回收垃圾对象,垃圾收集器决定了Java虚拟机如何实现垃圾回收算法。开发者需要根据应用程序的具体情况选择合适的垃圾回收算法和垃圾收集器,以提高应用程序的性能和稳定性。