JAVA的不良收集GC

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不良收集GC（Garbage Collection）是言语的核心技术之一，之前我们曾专门探讨过Java 7新增的不良回收器G1的新特性，但在JVM的外部运行机制上看，Java的不良回收原理与机制并未改动。不良收集的目的在于肃清不再运用的对象。GC经过确定对象是否被活动对象引用来确定是否收集该对象。GC首先要判断该对象是否是时分可以收集。两种常用的方法是引用计数和对象引用遍历。 　　引用计数收集器 　　引用计数是不良收集器中的晚期策略。在这种方法中，堆中每个对象（不是引用）都有一个引用计数。当一个对象被创建时，且将该对象分配给一个变量，该变量计数设置为1。当任何其它变量被赋值为这个对象的引用时，计数加1（a = b,则b引用的对象+1），但当一个对象的某个引用超越了生命周期或许被设置为一个新值时，对象的引用计数减1。任何引用计数为0的对象可以被当作不良收集。当一个对象被不良收集时，它引用的任何对象计数减1。 　　优点：引用计数收集器可以很快的执行，交织在顺序运行中。对顺序不被长时间打断的实时环境比较有利。 　　缺陷： 无法检测出循环引用。如父对象有一个对子对象的引用，子对象反过来引用父对象。这样，他们的引用计数永远不可能为0. 　　跟踪收集器 　　晚期的JVM运用引用计数，现在大多数JVM采用对象引用遍历。对象引用遍历从一组对象开始，沿着整个对象图上的每条链接，递归确定可到达（reachable）的对象。如果某对象不能从这些根对象的一个（至少一个）到达，则将它作为不良收集。在对象遍历阶段，GC必须记住哪些对象可以到达，以便删除不可到达的对象，这称为标记（marking）对象。 　　下一步，GC要删除不可到达的对象。删除时，有些GC只是复杂的扫描堆栈，删除未标记的未标记的对象，并释放它们的内存以生成新的对象，这叫做肃清（sweeping）。这种方法的效果在于内存会分红好多小段，而它们不足以用于新的对象，但是组合起来却很大。因此，许多GC可以重新组织内存中的对象，并停止紧缩（compact），构成可应用的空间。 　　为此，GC需要停止其他的活动活动。这种方法意味着一切与运用顺序相关的任务停止，只要GC运行。结果，在响应时期增减了许多混杂恳求。另外，更复杂的 GC不断增加或同时运行以增加或许肃清运用顺序的中缀。有的GC运用单线程完成这项任务，有的则采用多线程以增加效率。 　　一些常用的不良收集器 　　◆标记－肃清收集器 　　这种收集器首先遍历对象图并标记可到达的对象，然后扫描堆栈以寻找未标记对象并释放它们的内存。这种收集器普通运用单线程任务并停止其他操作。并且，由于它只是肃清了那些未标记的对象，而并没有对标记对象停止紧缩，导致会发生少量内存碎片，从而糜费内存。 　　◆标记－紧缩收集器　　 有时也叫标记－肃清－紧缩收集器，与标记－肃清收集器有相同的标记阶段。在第二阶段，则把标记对象复制到堆栈的新域中以便紧缩堆栈。这种收集器也停止其他操作。　　 复制收集器 　　这种收集器将堆栈分为两个域，常称为半空间。每次仅运用一半的空间，JVM生成的新对象则放在另一半空间中。GC运行时，它把可到达对象复制到另一半空间，从而紧缩了堆栈。这种方法适用于短生活期的对象，继续复制长生活期的对象则导致效率降低。并且关于指定大小堆来说，需要两倍大小的内存，因为任何时分都只运用其中的一半。　　 增量收集器　　 增量收集器把堆栈分为多个域，每次仅从一个域收集不良，也可理解为把堆栈分红一小块一小块，每次仅对某一个块停止不良收集。这会形成较小的运用顺序中缀时间，使得用户普通不能发觉到不良收集器正在任务。 　　分代收集器 　　复制收集器的缺陷是Ｃ拦畚收集时，一切的标记对象都要被拷贝，从而导致一些生命周期很长的对象被来回拷贝屡次，消耗少量的时间。而分代收集器则可处置这个效果，分代收集器把堆栈分为两个或多个域，用以寄存不同寿命的对象。JVM生成的新对象普通放在其中的某个域中。过一段时间，继续存在的对象（非短命对象）将获得运用期并转入更短命命的域中。分代收集器对不同的域运用不同的算法以优化功用。 　　并行收集器 　　并行收集器运用某种传统的算法并运用多线程并行的执行它们的任务。在多CPU机器上运用多线程技术可以显着的提高java运用顺序的可扩展性。　　 最初，贴出一个非常复杂的跟踪收集器的例图，以便大家加深对收集器的理解： 　　跟踪收集器图例 　　运用不良收集器要留意的地方 　　下面将提出一些有关不良收集器要留意的地方，不良收集器知识很多，下面只列出一局部必要的知识：　　 ◆每个对象只能调用finalize（ ）方法一次。如果在finalize（ ）方法执行时发生异常（exception），则该对象仍可以被不良收集器收集。 　　◆不良收集器跟踪每一个对象，收集那些不可触及的对象（即该对象不再被顺序引用 了），回收其占有的内存空间。但在停止不良收集的时分，不良收集器会调用该对象的finalize（ ）方法（如果有）。如果在finalize（）方法中，又使得该对象被顺序引用（俗称复生了），则该对象就变成了可触及的对象，暂时不会被不良收集了。但是由于每个对象只能调用一次finalize（ ）方法，所以每个对象也只可能 "复生 "一次。 　　◆Java言语允许顺序员为任何方法添加finalize（ ）方法，该方法 会在不良收集器交换回收对象之前被调用。但不要过火依赖该方法对系统资源停止回收和再应用，因为该方法调用后的执行结果是不可预知的。 　　◆不良收集器不可以被强制执行，但顺序员可以经过调研System.gc方法来建议执行不良收集。记住，只是建议。普通不建议自己写System.gc，因为会加大不良收集任务量。