浅析JVM垃圾回收的过程

JVM垃圾回收的算法很多，但是不管是哪种算法，在进行GC时大致的流程都是差不多的，主要有以下3个过程：

1. 枚举根节点

这个过程主要是找到所有的GC Roots对象，这些对象一般发生在JVM虚拟机栈栈帧、常量池中的静态对象、方法区中静态类属性引用、本地方法栈中引用的对象。这个过程会发生STW，所有的线程均运行到安全区域（Safe Region）才开始执行。

通常有两种算法：

  • 引用计数法：每个对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值就+1；当引用失效时，计数器值就-1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能在被使用的。

优点是效率高，缺点是循环引用无法处理，导致内存溢出。

  • 可达性分析：以GC Roots为根节点，从这些根节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链（Reference Chain），当一个对象不在任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的。

优点可以检测所有的对象，缺点效率低。

GC Roots节点一般为：

  • 虚拟机栈中栈帧引用的对象
  • 本地方法栈JNI中栈帧引用的对象
  • 常量池中引用的对象
  • 类中的静态变量应用的对象

2. 标记

标记的过程主要是标记哪些对象是需要被回收的，有的GC算法是并行的，有的是和GC Roots标记一起执行。如果是并行的，不会发生STW。

如果是并发标记的GC算法，后面还有有一次重新标记或者最终标记。这主要是来解决在并发标记的过程中，用户线程还在一直执行，这期间有变化的对象。

标记算法常见的有两种：

  • 标记–清除算法或者标记–整理算法：为每个对象存储一个标记位，记录对象的状态（活着或是死亡）
  • 复制算法：将内存平均分成两部分，然后每次只使用其中的一部分，当这部分内存满的时候，将内存中所有存活的对象复制到另一个内存中，然后将之前的内存中死亡的对象清空。

3. 清除或回收

这个阶段会根据GC算法的不同采取不同的回收策略。

  • CMS算法在回收的时候会考虑停顿时间，尽量减少GC线程占用的时间
  • G1算法先对各个Region的回收价值和成本进行排序，根据用户所期望的GC停顿时间来制定回收计划
  • 标记-清除算法在第二阶段（清除阶段）将对象回收
  • 复制算法是通过将存活对象复制到另一块内存区域，将当前区域中未被复制的对象进行清除

以上就是浅析JVM垃圾回收的过程的详细内容，更多关于JVM垃圾回收的资料请关注我们其它相关文章！

赞 (0)

相关推荐

  • 快速理解Java垃圾回收和jvm中的stw

    Java中Stop-The-World机制简称STW,是在执行垃圾收集算法时,Java应用程序的其他所有线程都被挂起(除了垃圾收集帮助器之外).Java中一种全局暂停现象,全局停顿,所有Java代码停止,native代码可以执行,但不能与JVM交互:这些现象多半是由于gc引起. GC时的Stop the World(STW)是大家最大的敌人.但可能很多人还不清楚,除了GC,JVM下还会发生停顿现象. JVM里有一条特殊的线程--VM Threads,专门用来执行一些特殊的VM Operation

  • JVM垃圾回收原理解析

    概述 Java运行时区域中,程序计数器,虚拟机栈,本地方法栈三个区域随着线程的而生,随线程而死,这几个区域的内存分配和回收都具备确定性,不需要过多考虑回收问题.而Java堆和方法区则不一样,一个接口的多个实现类需要的内存不一样,一个方法的多个分支需要的内存可能也不一眼,我们只有在运行期,才能知道会创建的对象,这部分的内存分配和回收,是垃圾回收器所关注的.垃圾回收器需要完成三个问题:那些内存需要回收:什么时候回收以及如何回收. 那些垃圾需要回收 垃圾回收的基本思想是考察一个对象的可达性,即从根节点

  • 详解Java内存管理中的JVM垃圾回收

    详解Java内存管理中的JVM垃圾回收

    一.概述 相比起C和C++的自己回收内存,JAVA要方便得多,因为JVM会为我们自动分配内存以及回收内存. 在之前的JVM 之内存管理 中,我们介绍了JVM内存管理的几个区域,其中程序计数器以及虚拟机栈是线程私有的,随线程而灭,故而它是不用考虑垃圾回收的,因为线程结束其内存空间即释放. 而JAVA堆和方法区则不一样,JAVA堆和方法区时存放的是对象的实例信息以及对象的其他信息,这部分是垃圾回收的主要地点. 二.JAVA堆垃圾回收 垃圾回收主要考虑的问题有两个:一个是效率问题,一个是空间碎片问题.

  • JVM垃圾回收算法的概念与分析

    JVM垃圾回收算法的概念与分析

    前言 在JVM内存模型中会将堆内存划分新生代.老年代两个区域,两块区域的主要区别在于新生代存放存活时间较短的对象,老年代存放存活时间较久的对象,除了存活时间不同外,还有垃圾回收策略的不同,在JVM中中有以下回收算法: 标记清除 标记整理 复制算法 分代收集算法 有了垃圾回收算法,那JVM是如果确定对象是垃圾对象的呢?判断对象是否存活JVM也会有几套自己判断算法了: 引用记数 可达性分析 有了垃圾回收和判断对象存在这两个概念后,再来逐步分析它们. JVM是如何判断对象是否存活的? 要是让开发人员来

  • 浅谈jvm中的垃圾回收策略

    浅谈jvm中的垃圾回收策略

    java和C#中的内存的分配和释放都是由虚拟机自动管理的,此前我已经介绍了CLR中GC的对象回收方式,是基于代的内存回收策略,其实在java中,JVM的对象回收策略也是基于分代的思想.这样做的目的就是为了提高垃圾 回收的性能,避免对堆中的所有对象进行检查时所带来的程序的响应的延迟,因为jvm执行GC时,会stop the word,即终止其它线程的运行,等回收完毕,才恢复其它线程的操作.基于分代的思想是:jvm在每一次执行垃圾收集器时,只是对一小部分内存 对象引用进行检查,这一小部分对象的生命周

  • 从JVM的内存管理角度分析Java的GC垃圾回收机制

    一个优秀的Java程序员必须了解GC的工作原理.如何优化GC的性能.如何与GC进行有限的交互,因为有一些应用程序对性能要求较高,例如嵌入式系统.实时系统等,只有全面提升内存的管理效率 ,才能提高整个应用程序的性能.本篇文章首先简单介绍GC的工作原理之后,然后再对GC的几个关键问题进行深入探讨,最后提出一些Java程序设计建议,从GC角度提高Java程序的性能.     GC的基本原理     Java的内存管理实际上就是对象的管理,其中包括对象的分配和释放.     对于程序员来说,分配对象使用

  • JVM的垃圾回收机制详解和调优

    文章来源:matrix.org.cn 作者:ginger547 1.JVM的gc概述 gc即垃圾收集机制是指jvm用于释放那些不再使用的对象所占用的内存.java语言并不要求jvm有gc,也没有规定gc如何工作.不过常用的jvm都有gc,而且大多数gc都使用类似的算法管理内存和执行收集操作. 在充分理解了垃圾收集算法和执行过程后,才能有效的优化它的性能.有些垃圾收集专用于特殊的应用程序.比如,实时应用程序主要是为了避免垃圾收集中断,而大多数OLTP应用程序则注重整体效率.理解了应用程序的工作负荷

  • JVM的垃圾回收算法工作原理详解

    JVM的垃圾回收算法工作原理详解

    怎么判断对象是否可以被回收? 共有2种方法,引用计数法和可达性分析 1.引用计数法 所谓引用计数法就是给每一个对象设置一个引用计数器,每当有一个地方引用这个对象时,就将计数器加一,引用失效时,计数器就减一.当一个对象的引用计数器为零时,说明此对象没有被引用,也就是"死对象",将会被垃圾回收. 引用计数法有一个缺陷就是无法解决循环引用问题,也就是说当对象A引用对象B,对象B又引用者对象A,那么此时A,B对象的引用计数器都不为零,也就造成无法完成垃圾回收,所以主流的虚拟机都没有采用这种算法

  • JVM教程之内存管理和垃圾回收（三）

    JVM教程之内存管理和垃圾回收（三）

    JVM内存组成结构 JVM栈由堆.栈.本地方法栈.方法区等部分组成,结构图如下所示: 1)堆 所有通过new创建的对象的内存都在堆中分配,其大小可以通过-Xmx和-Xms来控制.堆被划分为新生代和旧生代,新生代又被进一步划分为Eden和Survivor区,最后Survivor由From Space和To Space组成,结构图如下所示: 新生代.新建的对象都是用新生代分配内存,Eden空间不足的时候,会把存活的对象转移到Survivor中,新生代大小可以由-Xmn来控制,也可以用-XX:Surv

  • 浅析JVM垃圾回收的过程

    JVM垃圾回收的算法很多,但是不管是哪种算法,在进行GC时大致的流程都是差不多的,主要有以下3个过程: 1. 枚举根节点 这个过程主要是找到所有的GC Roots对象,这些对象一般发生在JVM虚拟机栈栈帧.常量池中的静态对象.方法区中静态类属性引用.本地方法栈中引用的对象.这个过程会发生STW,所有的线程均运行到安全区域(Safe Region)才开始执行. 通常有两种算法: 引用计数法:每个对象中添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它时,计数器值就+1:当引用失效时,计数器值就-1:任何时刻

  • 深入理解JVM垃圾回收算法

    深入理解JVM垃圾回收算法

    目录 一.垃圾标记阶段 1.1.引用计数法 (java没有采用) 1.2.可达性分析算法 二.对象的finalization机制 2.1.对象是否"死亡" 三.使用(MAT与JProfiler)工具分析GCRoots 3.1.获取dump文件 3.2.GC Roots分析 四.垃圾清除阶段 4.1.标记-清除算法 4.2.复制算法 4.3.标记-压缩(整理,Mark-Compact)算法 4.4.以上三种垃圾回收算法对比 4.5.分代收集算法 4.6.增量收集算法 4.7.分区算法G1

  • jvm垃圾回收之GC调优工具分析详解

    jvm垃圾回收之GC调优工具分析详解

    进行GC性能调优时, 需要明确了解, 当前的GC行为对系统和用户有多大的影响.有多种监控GC的工具和方法, 本章将逐一介绍常用的工具. JVM 在程序执行的过程中, 提供了GC行为的原生数据.那么, 我们就可以利用这些原生数据来生成各种报告.原生数据(raw data) 包括: 各个内存池的当前使用情况, 各个内存池的总容量, 每次GC暂停的持续时间, GC暂停在各个阶段的持续时间. 可以通过这些数据算出各种指标, 例如: 程序的内存分配率, 提升率等等.本章主要介绍如何获取原生数据. 后续的章

  • GC参考手册jvm垃圾回收详解

    GC参考手册jvm垃圾回收详解

    1,什么是垃圾回收? 顾名思义,垃圾收集(Garbage Collection)的意思就是 —— 找到垃圾并进行清理.但现有的垃圾收集实现却恰恰相反: 垃圾收集器跟踪所有正在使用的对象,并把其余部分当做垃圾 我们不抠细节, 先从基础开始, 介绍垃圾收集的一般特征.核心概念以及实现算法. 2,手动内存管理(Manual Memory Management) 当今的自动垃圾收集算法极为先进, 但我们先来看看什么是手动内存管理.在那个时候, 如果要存储共享数据, 必须显式地进行 内存分配(alloca

  • 最新JVM垃圾回收算法详解

    最新JVM垃圾回收算法详解

    目录 1.垃圾回收需要做什么 2.如何判断对象可被回收 2.1 引用计数算法 2.1.2 优点 2.1.2 缺点 2.2 可达性分析算法 2.2.1 算法思路 2.2.2 GC Roots对象(两栈两方法) 2.2.3 优点 2.2.4 缺点 3.判断对象生存还是死亡 3.1 两次标记过程 3.2 finalize()方法 4.HotSpot虚拟机中对象可达性分析的实现 4.1 枚举根节点 4.2 安全点 4.2.1 安全点是什么,为什么需要安全点 4.2.2 安全点的选定 4.2.3 如何在安

  • jvm垃圾回收算法详细解析

    jvm垃圾回收算法详细解析

    目录 前言 几种常用的垃圾回收算法 1.引用计数法 2.根搜索算法 3.标记清除法(Mark-Sweep) 4.复制交换算法(Mark-Sweep) 5.标记压缩算法(Mark-Compact) JVM 分代收集算法 前言 相比C语言,JVM虚拟机一个优势体现在对对象的垃圾回收上,JVM有一套完整的垃圾回收算法,可以对程序运行时产生的垃圾对象进行及时的回收,以便释放JVM相应区域的内存空间,确保程序稳定高效的运行,但在真正了解垃圾回收算法之前,有必要对JVM的对象的引用做一个简单的铺垫 JVM对

  • 浅谈JVM垃圾回收之哪些对象可以被回收

    浅谈JVM垃圾回收之哪些对象可以被回收

    1.背景 Java语言相比于C和C++,一个最大的特点就是不需要程序员自己手动去申请和释放内存,这一切交由JVM来完成.在Java中,运行时的数据区域分为程序计数器.Java虚拟机栈.本地方法栈.方法区和堆.其中,程序计数器.虚拟机栈和本地方法栈是线程私有的,线程销毁后自动释放.垃圾回收的行为发生在堆和方法区,主要是堆,而堆中存储的主要是对象.那么自然而然地就会有这么几个问题,哪些对象可以被回收?通过什么方式回收?本文主要探讨第一个问题,以及JVM对Java中几种引用的回收策略. 2.如何判断一

  • 浅谈JVM垃圾回收有哪些常用算法

    一.前言: 垃圾回收: 在未来的JDK中可能G1会为ZGC所取代 先问自己几个问题: 什么是垃圾? 垃圾就是堆内存中(范指)没有任何指针指向的对象实体.不具有可达性. 为什么要回收垃圾? 因为我们的内存是有限的,内存长时间不清理就会导致内存溢出,OOM: 只要是程序正在跑,那么就不断生成新的对象,我们需要GC开辟新的空间分配给新的对象. 我们怎么回收垃圾? 依靠Java的自动内存回收机制,机制的优劣由算法决定: 或者说是机制的适配度由算法和应用场景共同决定. 什么时候回收垃圾? 当堆中的实体对象

  • jvm垃圾回收GC调优基础原理分析

    jvm垃圾回收GC调优基础原理分析

    目录 核心概念(Core Concepts) Latency(延迟) Throughput(吞吐量) Capacity(系统容量) 相关示例 Tuning for Latency(调优延迟指标) Tuning for Throughput(吞吐量调优) Tuning for Capacity(调优系统容量) 说明: Capacity: 性能,能力,系统容量; 文中翻译为”系统容量“; 意为硬件配置. GC调优(Tuning Garbage Collection)和其他性能调优是同样的原理.初学者

随机推荐