JVM之两种垃圾判断方式

news2024/11/25 23:23:06

文章目录

  • 一、所谓的垃圾
  • 二、引用计数器法
  • 三、可达性分析法
          • GC Roots
          • 工作原理
          • 三色标记
            • 标记算法
            • 并发标记


一、所谓的垃圾

垃圾:如果一个或多个对象没有任何的引用指向它了,那么这个对象现在就是垃圾

在堆里存放着几乎所有的 Java 对象实例,在 GC 执行垃圾回收之前,首先需要区分出内存中哪些是存活对象,哪些是已经死亡的对象。只有被标记为己经死亡的对象,GC 才会在执行垃圾回收时,释放掉其所占用的内存空间,因此这个过程可以称为垃圾标记阶段,判断对象存活一般有两种方式:引用计数算法可达性分析算法

二、引用计数器法

引用计数算法(Reference Counting):对每个对象保存一个整型的引用计数器属性,用于记录对象被引用的情况。对于一个对象 A,只要有任何一个对象引用了 A,则 A 的引用计数器就加 1;当引用失效时,引用计数器就减 1;当对象 A 的引用计数器的值为 0,即表示对象A不可能再被使用,可进行回收(Java 没有采用)

优点:

  • 回收没有延迟性,无需等到内存不够的时候才开始回收,运行时根据对象计数器是否为 0,可以直接回收
  • 在垃圾回收过程中,应用无需挂起;如果申请内存时,内存不足,则立刻报 OOM 错误
  • 区域性,更新对象的计数器时,只是影响到该对象,不会扫描全部对象

缺点:

  • 每次对象被引用时,都需要去更新计数器,有一点时间开销

  • 浪费 CPU 资源,即使内存够用,仍然在运行时进行计数器的统计。

  • 无法解决循环引用问题,会引发内存泄露(最大的缺点)

    public class Test {
        public Object instance = null;
        public static void main(String[] args) {
            Test a = new Test();// a = 1
            Test b = new Test();// b = 1
            a.instance = b;		// b = 2
            b.instance = a;		// a = 2
            a = null;			// a = 1
            b = null;			// b = 1
        }
    }
    

在这里插入图片描述

三、可达性分析法

GC Roots

可达性分析算法:也可以称为根搜索算法、追踪性垃圾收集

GC Roots 对象:

  • 虚拟机栈中局部变量表中引用的对象:各个线程被调用的方法中使用到的参数、局部变量等
  • 本地方法栈中引用的对象
  • 堆中类静态属性引用的对象
  • 方法区中的常量引用的对象
  • 字符串常量池(string Table)里的引用
  • 同步锁 synchronized 持有的对象

GC Roots 是一组活跃的引用,不是对象,放在 GC Roots Set 集合


工作原理

可达性分析算法以根对象集合(GCRoots)为起始点,从上至下的方式搜索被根对象集合所连接的目标对象

分析工作必须在一个保障一致性的快照中进行,否则结果的准确性无法保证,这也是导致 GC 进行时必须 Stop The World 的一个原因

基本原理:

  • 可达性分析算法后,内存中的存活对象都会被根对象集合直接或间接连接着,搜索走过的路径称为引用链

  • 如果目标对象没有任何引用链相连,则是不可达的,就意味着该对象己经死亡,可以标记为垃圾对象

  • 在可达性分析算法中,只有能够被根对象集合直接或者间接连接的对象才是存活对象


三色标记
标记算法

三色标记法把遍历对象图过程中遇到的对象,标记成以下三种颜色:

  • 白色:尚未访问过
  • 灰色:本对象已访问过,但是本对象引用到的其他对象尚未全部访问
  • 黑色:本对象已访问过,而且本对象引用到的其他对象也全部访问完成

当 Stop The World (STW) 时,对象间的引用是不会发生变化的,可以轻松完成标记,遍历访问过程为:

  1. 初始时,所有对象都在白色集合
  2. 将 GC Roots 直接引用到的对象挪到灰色集合
  3. 从灰色集合中获取对象:
    • 将本对象引用到的其他对象全部挪到灰色集合中
    • 将本对象挪到黑色集合里面
  4. 重复步骤 3,直至灰色集合为空时结束
  5. 结束后,仍在白色集合的对象即为 GC Roots 不可达,可以进行回收

参考文章:https://www.jianshu.com/p/12544c0ad5c1


并发标记

并发标记时,对象间的引用可能发生变化,多标和漏标的情况就有可能发生

多标情况:当 E 变为灰色或黑色时,其他线程断开的 D 对 E 的引用,导致这部分对象仍会被标记为存活,本轮 GC 不会回收这部分内存,这部分本应该回收但是没有回收到的内存,被称之为浮动垃圾

  • 针对并发标记开始后的新对象,通常的做法是直接全部当成黑色,也算浮动垃圾
  • 浮动垃圾并不会影响应用程序的正确性,只是需要等到下一轮垃圾回收中才被清除

漏标情况:

  • 条件一:灰色对象断开了对一个白色对象的引用(直接或间接),即灰色对象原成员变量的引用发生了变化
  • 条件二:其他线程中修改了黑色对象,插入了一条或多条对该白色对象的新引用
  • 结果:导致该白色对象当作垃圾被 GC,影响到了程序的正确性

代码角度解释漏标:

Object G = objE.fieldG; // 读
objE.fieldG = null;  	// 写
objD.fieldG = G;     	// 写

为了解决问题,可以操作上面三步,将对象 G 记录起来,然后作为灰色对象再进行遍历,比如放到一个特定的集合,等初始的 GC Roots 遍历完(并发标记),再遍历该集合(重新标记)

所以重新标记需要 STW,应用程序一直在运行,该集合可能会一直增加新的对象,导致永远都运行不完

解决方法:添加读写屏障,读屏障拦截第一步,写屏障拦截第二三步,在读写前后进行一些后置处理:

  • 写屏障 + 增量更新:黑色对象新增引用,会将黑色对象变成灰色对象,最后对该节点重新扫描

    增量更新 (Incremental Update) 破坏了条件二,从而保证了不会漏标

    缺点:对黑色变灰的对象重新扫描所有引用,比较耗费时间

  • 写屏障 (Store Barrier) + SATB:当原来成员变量的引用发生变化之前,记录下原来的引用对象

    保留 GC 开始时的对象图,即原始快照 SATB,当 GC Roots 确定后,对象图就已经确定,那后续的标记也应该是按照这个时刻的对象图走,如果期间对白色对象有了新的引用会记录下来,并且将白色对象变灰(说明可达了,并且原始快照中本来就应该是灰色对象),最后重新扫描该对象的引用关系

    SATB (Snapshot At The Beginning) 破坏了条件一,从而保证了不会漏标

  • 读屏障 (Load Barrier):破坏条件二,黑色对象引用白色对象的前提是获取到该对象,此时读屏障发挥作用

以 Java HotSpot VM 为例,其并发标记时对漏标的处理方案如下:

  • CMS:写屏障 + 增量更新
  • G1:写屏障 + SATB
  • ZGC:读屏障

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/835759.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

linux环境下pip下载包的基础使用

内网环境如何使用pip安装包 1、能连接到外网的电脑先下载好对应的whl文件 使用命令: pip3 download pymysql -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ --trusted-host mirrors.aliyun.com下载好的文件: 将whl文件上传到内网机器中进行安装 pip3 in…

SpringCloudAlibaba之Sentinel(一)流控篇

前言: 为什么使用Sentinel,这是一个高可用组件,为了使我们的微服务高可用而生 我们的服务会因为什么被打垮? 一,流量激增 缓存未预热,线程池被占满 ,无法响应 二,被其他服务拖…

React Native元素旋转一定的角度

mMeArrowIcon: {fontSize: 30, color: #999, transform: [{rotate: 180deg}]},<Icon name"arrow" style{styles.mMeArrowIcon}></Icon>参考链接&#xff1a; https://reactnative.cn/docs/transforms https://chat.xutongbao.top/

uniapp自定义头部导航栏

有时我们需要一些特殊的头部导航栏页面&#xff0c;取消传统的导航栏&#xff0c;来增加页面的美观度。 下面我就教大家如何配置&#xff1a; 一、效果图 二、实现 首先在uniapp中打开pages.json配置文件&#xff0c;在单个路由配置style里面设置导航栏样式​​​​​​nav…

《HeadFirst设计模式(第二版)》第四章代码——工厂模式

代码文件目录结构&#xff1a; Cheese: 原料ingredient类中只以Cheese为例&#xff0c;不重复展示&#xff1a; package Chapter4_FactoryPattern.abstractFactoryPattern.Ingredient;/*** Author 竹心* Date 2023/8/4**/public abstract class Cheese {String name;String g…

国货香水,真“香”吗?

【潮汐商业评论/原创】 Judy在选择香水这块还属于入门级选手&#xff0c;“我只买过一次YSL的自由之水&#xff0c;其他都是生日时朋友送给我的。如果真让我选&#xff0c;说实话我还真不知道买啥。”Judy偷笑着说。 在电影《香水》中&#xff0c;有一句台词说到&#xff0c;…

走进人工智能|自主无人系统 从概念到现实的飞跃

前言&#xff1a; 自主无人系统是具备自主感知、决策和执行能力的智能系统&#xff0c;无需人类干预即可完成任务的技术体系。 文章目录 序言AUS的现有应用从概念到现实的飞跃技术发展历程 目前形式领跑人困难和挑战 总结 自主无人系统&#xff08;Autonomous Unmanned Systems…

Vue2 第十九节 Vuex(二)

1.Vuex API 补充内容 2.getters 配置项 3.四个Map方法的使用 4.多组件共享数据 5.Vux模块化和命名空间 一.Vuex API补充内容 ① 在actions中&#xff0c;如果一个函数处理不完&#xff0c;可以继续调dispatch处理 ② 开发者工具是跟mutations中的数据进行交互的&#xff…

About Multiple regression

ps:this article is not very strict,just some ml and mathematic basic knowledge.My english is poor too.So If this passage make you confuse and uncomfortable.Please give me a feedback in the comment :-D Prior to this(在此之前), we learned the concept of sin…

linuxARM裸机学习笔记(2)----汇编LED灯实验

MX6ULL 的 IO IO的复用功能 这里的只使用了低五位&#xff0c;用来配置io口&#xff0c;其中bit0~bit3(MUX_MODE)就是设置 GPIO1_IO00 的复用功能的&#xff0c;GPIO1_IO00 一共可以复用为 9种功能 IO&#xff0c;分别对应 ALT0~ALT8。每种对应了不同的功能 io的属性配置 HY…

优思学院|精益生产如何真正落地?你要掌握这4个P!

怎样才能让精益生产的方法落地&#xff1f;这是一个经常听到的问题&#xff0c;但对于这个问题很多人有不同的想法和答法&#xff0c;因为大家对“落地”一词有着不同的看法。 “落地”是指整个管理系统的重组&#xff0c;是企业把所学的管理知识和方法&#xff0c;在经营实践…

那些不想骑车的正常理由和十三不骑。

骑友们最热门&#xff0c;也是常常讨论的话题大多是如何骑自行车&#xff1f;但有时候&#xff0c;我们也会思考一些另类的问题。例如&#xff0c;那些不想骑车的理由。 首先&#xff0c;我们可以从科学角度来看待这个问题。骑车虽然有益于健康&#xff0c;但是骑车的姿势也会对…

用msys2安装verilator并用spinal进行仿真

一 参考 SpinalHDL 开发环境搭建一步到位(图文版) - 极术社区 - 连接开发者与智能计算生态 (aijishu.com)https://aijishu.com/a/1060000000255643Setup and installation of Verilator — SpinalHDL documentation

微信认证申请流程(政府/事业单位类型)

第一步&#xff1a;登录微信公众平台->设置->微信认证->开通 第二步&#xff1a;同意协议&#xff1a;签署《微信公众平台认证服务协议》 第三步&#xff1a;验证管理员 第四步&#xff1a;选择认证类型及填写认证资料 选择认证类型及上传申请公函 政府/事业单位资质…

沙箱逃逸复现

当this指向window 原理 1.this直接指向window&#xff0c;拿到window的tostring的constructor来利用构造函数拿到process 是对象且指向沙箱外部&#xff0c;才可以利用 const vm require(vm); const script const process this.toString.constructor(return process)() pr…

vs code 如何配置保存cpolar所建立公共互联网网页的隧道参数?

文章目录 &#x1f4cb; 前言1.如何配置保存cpolar所建立的隧道参数&#xff1f;2.本地安装 VS Code并修改隧道参数2.1 Visual studio Code 下载2.2 配置Visual studio Code 相关参数2.3 编辑 cpolar.yml 隧道参数文件2.3 修改website隧道参数 3. 检查 cpolar.yml 文件配置是否…

直播课 | 大橡科技研发总监丁端尘博士“类器官芯片技术在新药研发中的应用”

从类器官到类器官芯片&#xff0c;正在生物科学领域大放异彩。 药物研发需要新方法 众所周知&#xff0c;一款新药是一个风险大、周期长、成本高的艰难历程&#xff0c;国际上有一个传统的“双十”说法——10年时间&#xff0c;10亿美金&#xff0c;才可能成功研发出一款新药…

前期自学Java之Arrays篇及JDK帮助文档的下载

Assays 数组的工具类java.util.Arrays 一. 数组的简介 由于数组对象本身并没有什么方法可以提供给我们调用&#xff0c;但API中提供了一个工具类Arrays供我们使用&#xff0c;从而可以对数组对象进行一些基本的操作 Arrays类中的方法都是static修饰的静态方法&#xff0c;在…

Spring-1-透彻理解Spring XML的Bean创建--IOC

学习目标 上一篇文章我们介绍了什么是Spring,以及Spring的一些核心概念&#xff0c;并且快速快发一个Spring项目&#xff0c;实现IOC和DI&#xff0c;今天具体来讲解IOC 能够说出IOC的基础配置和Bean作用域 了解Bean的生命周期 能够说出Bean的实例化方式 一、Bean的基础配置 …

jenkins准备

回到目录 jenkins是一个开源的、提供友好操作界面的持续集成(CI)工具&#xff0c;主要用于持续、自动的构建/测试软件项目、监控外部任务的运行。Jenkins用Java语言编写&#xff0c;可在Tomcat等流行的servlet容器中运行&#xff0c;也可独立运行。通常与版本管理工具(SCM)、构…