jvm.垃圾回收原理
JVM(Java虚拟机)的垃圾回收(Garbage Collection,GC)原理基于垃圾收集器(Garbage Collector,GC),这是JVM管理内存的一个重要部分。其主要目的是识别并回收不再被使用的对象所占用的内存空间,以避免内存泄漏和溢出问题。
1. 内存分配:在JVM运行时数据区存在一个堆区(Heap),堆是一个巨大的对象池。对象实例大部分都在这个区域中创建和销毁。
2. 垃圾回收算法:垃圾回收器采用一系列算法来识别和回收无用对象。这些算法主要包括标记-清除(Mark-Sweep)、复制(Copying)、标记-整理(Mark-Compact)和分代垃圾回收等。
标记-清除:分为标记和清除两个阶段。标记阶段出所有可达对象,然后清除未被标记的对象。
复制:将内存分为两个相等的部分,每次只使用一个部分。垃圾回收时,将存活的对象复制到另一部分,然后清理掉旧部分。
标记-整理:类似于标记-清除,但在清除后还会对存活的对象进行整理,使它们聚集在内存的一端。
分代垃圾回收:根据对象存活的时间将堆内存划分为新生代和老年代,分别采用不同的回收策略。
3. 垃圾回收过程:
初始标记:垃圾回收开始时,系统工作线程全部暂停,垃圾回收线程对GC Roots进行标记。
jvm调优参数并发标记:垃圾回收线程与系统工作线程并行执行,对老年代中的对象进行GC Roots追踪。
重新标记:对并发标记阶段中新创建和新失去引用的对象进行重新标记。
并发清理:垃圾回收线程和工作线程并行运行,清理标记为垃圾的对象。
4. 垃圾回收器选择:JVM提供了多种垃圾回收器,如Serial GC、Parallel GC、CMS GC、G1 GC等,开发者可以根据应用场景选择合适的垃圾回收器。
5. GC对应用的影响:垃圾回收可能会导致应用暂停,即Stop-the-World现象。现代垃圾回收器尽量减少这种影响,例如CMS GC和G1 GC。
6. 调优和监控:虽然垃圾回收器能够自动管理内存,但开发者仍需要通过调整JVM参数和监控垃圾回收器的行为来优化应用程序的性能和稳定性。
总之,JVM的垃圾回收机制是自动的,但开发者需要了解其原理和行为,以便更好地调优和监控应用程序。