java GC 垃圾回收

jvm的gc原理JVM的GC原理一、概述JVM（Java虚拟机）是Java程序运行的环境，其中最重要的组成部分之一就是垃圾回收（Garbage Collection，简称GC）机制。

GC的作用是自动管理程序中的内存，及时释放不再使用的对象，以避免内存泄漏和内存溢出的问题。

本文将对JVM的GC原理进行详细介绍。

二、垃圾回收算法1. 标记-清除算法标记-清除算法是最基本的垃圾回收算法之一。

它的过程分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。

在标记阶段，GC会从根节点（一般是程序中的静态变量和栈中的引用）开始，递归地遍历对象图，标记出所有被引用的对象。

在清除阶段，GC会遍历整个堆，清除所有未被标记的对象。

2. 复制算法复制算法是针对标记-清除算法的改进。

它将堆分为两个区域，每次只使用其中一个区域。

当一个区域的对象被标记后，将其复制到另一个区域中，然后清除原来的区域。

这样可以解决碎片问题，但是需要额外的空间来存储复制的对象。

3. 标记-整理算法标记-整理算法是对标记-清除算法的改进。

它的过程与标记-清除算法类似，但是在清除阶段，标记-整理算法会将存活的对象向一端移动，然后清除边界外的所有对象。

这样可以解决碎片问题，并且不需要额外的空间。

4. 分代算法分代算法是针对对象的生命周期不同而提出的。

一般来说，对象的生命周期可以分为年轻代和老年代。

年轻代中的对象生命周期较短，老年代中的对象生命周期较长。

分代算法将堆分为年轻代和老年代两个区域，分别采用不同的垃圾回收算法。

年轻代一般使用复制算法，老年代一般使用标记-清除算法或标记-整理算法。

三、GC的执行过程1. 初始标记初始标记阶段是GC的第一步，它的目的是标记出所有的根对象，并且停止所有的应用线程。

这个过程是短暂的，因为只需要标记出与根对象直接关联的对象。

2. 并发标记并发标记阶段是GC的核心步骤，它的目的是通过并发执行来标记出所有的存活对象。

在这个阶段，GC会遍历整个堆，标记出与根对象直接或间接关联的存活对象。

javaGC垃圾回收机制G1、CMSCMS(Concurrent Mark-Sweep)是以牺牲吞吐量为代价来获得最短回收停顿时间。

对于要求服务器响应速度的应⽤上，这种垃圾回收器⾮常适合。

在启动JVM参数加上-XX:+UseConcMarkSweepGC ，这个参数表⽰对于⽼年代的回收采⽤CMS。

CMS采⽤的基础算法是：标记—清除。

使⽤场景：1、应⽤程序对停顿⽐较敏感，并且在应⽤程序运⾏的时候可以提供更⼤的内存和更多的CPU2、在JVM中，有相对较多存活时间较长的对象(⽼年代⽐较⼤)会更适合使⽤CMS。

为解决CMS算法产⽣空间碎⽚和其它⼀系列的问题缺陷，HotSpot提供了另外⼀种垃圾回收策略，G1（Garbage First）算法，通过参数-XX:+UseG1GC来启⽤，该算法在JDK 7u4版本被正式推出，G1垃圾收集算法主要应⽤在多CPU⼤内存的服务中，在满⾜⾼吞吐量的同时，竟可能的满⾜垃圾回收时的暂停时间，下⾯是官⽅介绍：The Garbage-First (G1) collector is a server-style garbage collector, targeted for multi-processor machines with large memories.It meets garbage collection (GC) pause time goals with a high probability, while achieving high throughput. The G1 garbagecollector is fully supported in Oracle JDK 7 update 4 and later releases. The G1 collector is designed for applications that:Can operate concurrently with applications threads like the CMS collector.Compact free space without lengthy GC induced pause times.Need more predictable GC pause durations.Do not want to sacrifice a lot of throughput performance.Do not require a much larger Java heap.G1采⽤了另外⼀种完全不同的⽅式组织堆内存，堆内存被划分为多个⼤⼩相等的内存块（Region），每个Region是逻辑连续的⼀段内存，G1中提供了三种模式垃圾回收模式，young gc、mixed gc 和 full gc，在不同的条件下被触发。

java⾃动垃圾回收机制前⾔：相⽐C++，java做的⼀⼤改进是将复杂的内存管理抽离出来交给jvm去处理，让码农不再时刻盯着内存泄漏的问题，可以更专注于业务逻辑的开发。

java的GC机制是和其内存模型相关联的，⽽GC的核⼼内存区域是内存中的堆区。

java堆区按对象的存活时间被分为了年轻代（eden区+s0区+s1区）和⽼年代（tentired区），java堆的按代区分其实是为了其垃圾回收的分代收集机制打开了⽅便之门。

java的GC收集器会在不同的分代上使⽤不同的垃圾收集策略。

GC其实主要需要解决两个问题：哪些是垃圾？如何清理垃圾？在解决这两个问题上涉及到下⾯的⽅法论：1.垃圾对象判定⽅法引⽤计数法：在C++的智能指针中使⽤了这种⽅式去做内存的⾃动回收。

即在对象⽣成时维护⼀个对该对象引⽤次数的计数器，对象初次⽣成时计数器值为1，每增加⼀个到该对象的引⽤，计数器加1，每减少⼀个引⽤（如引⽤变量赋值null，或引⽤变量离开作⽤域），计数器减1，计数器为零时，对象内存会被⾃动回收。

该⽅法的问题是存在内存泄漏的隐患，如对象相互引⽤、循环引⽤等情况相互引⽤：public class ReferenceCountingGc {Object instance = null;public static void main(String[] args) {ReferenceCountingGc objA = new ReferenceCountingGc();ReferenceCountingGc objB = new ReferenceCountingGc();objA.instance = objB;objB.instance = objA;objA = null;objB = null;}} 例⼦中两个new出来的对象ReferenceCountingGc由于通过内部的变量instance引⽤着对⽅，两个对象的引⽤计数都为1。

GC垃圾回收（四个算法）垃圾回收（GC）是现代编程语言中的一项重要功能，它的目的是回收不再使用的内存。

随着程序复杂性的增加以及内存分配的动态性，垃圾回收成为了必不可少的组成部分。

1.引用计数：引用计数是最简单的垃圾回收算法之一、它通过记录每个对象的引用计数来确定是否回收该对象。

当一个对象被引用时，其引用计数加一；当一个对象的引用被释放时，其引用计数减一、当引用计数为零时，该对象即为垃圾。

引用计数的优点在于实时性好，对象一旦变为垃圾就会被立即回收，不会造成内存的过度占用。

然而，引用计数的缺点也很明显，即无法解决循环引用的问题。

如果存在循环引用，对象之间将永远无法达到引用计数为零的状态，导致内存泄漏。

2.标记清除：标记清除算法通过两个阶段来进行垃圾回收。

首先，从根对象出发，标记所有可达对象。

然后，在第二阶段，系统将遍历所有对象，并清除未标记的对象。

标记清除算法相较于引用计数算法，能够解决循环引用的问题。

它利用可达性分析来确定对象是否仍然被引用，从而决定是否回收。

然而，标记清除算法的不足是在执行清除操作时，会产生内存碎片。

这些碎片可能会导致大量的内存分配时间，从而影响程序的性能。

3.复制收集：复制收集算法是一种高效的垃圾回收算法。

它将内存分为两个部分：From空间和To空间。

在垃圾回收过程中，所有存活的对象将被复制到To空间中，而垃圾对象则将被回收。

复制收集算法能够高效地回收垃圾对象，并解决内存碎片问题。

然而，复制收集算法的缺点是它需要额外的内存空间来完成复制操作，并且在复制过程中，需要更新所有指向存活对象的引用。

4.标记整理：标记整理算法是标记清除算法的改进版。

它首先进行标记操作，然后在清除操作之前，将所有存活的对象向一端移动，以解决内存碎片问题。

标记整理算法在性能方面优于标记清除算法，因为它能够完全避免内存碎片。

然而，与标记清除算法一样，标记整理算法也需要执行两个阶段的操作，其中标记阶段可能会占用较长的时间。

JVM的四种GC算法JVM（Java Virtual Machine）是一种用于执行Java字节码的虚拟机，它负责管理和运行Java应用程序。

在JVM中，垃圾回收（Garbage Collection，GC）是一项重要的功能，用于自动回收不再使用的内存对象，以避免内存泄漏和垃圾堆积。

JVM提供了多种GC算法，每种算法都有其独特的优缺点，适用于不同的场景和需求。

下面将介绍JVM的四种主要的GC算法。

1. 标记-清除算法（Mark-Sweep Algorithm）：标记-清除算法是最基本的GC算法，它分为两个阶段。

首先，标记阶段会从根对象开始，标记所有被引用的对象。

然后，在清除阶段，未被标记的对象将被回收，回收的内存空间将被添加到可用的内存池中。

虽然这种算法能够回收没有引用的对象，但它有两个主要的问题：1）标记和清除过程需要暂停应用程序的执行，导致系统的停顿时间较长；2）清除后的内存空间可能会产生碎片，使得分配大对象变得困难。

2. 复制算法（Copying Algorithm）：复制算法是基于将可用内存空间划分为两个相等的区域的思想。

在垃圾回收过程中，将存活的对象从一个区域复制到另一个区域，然后清空原来的区域。

这样做的好处是避免了内存碎片的问题，但同时也会浪费一半的内存空间。

所以，复制算法通常用于应用程序使用的内存空间较小的情况下。

标记-压缩算法是一种改进的标记-清除算法，它在清除阶段除了回收未被标记的对象外，还会将存活的对象压缩到内存的一端。

这样做的好处是可以解决标记-清除算法产生的内存碎片问题。

然而，与标记-清除算法类似，这种算法也会导致系统停顿时间较长。

4. 分代算法（Generational Algorithm）：分代算法是一种基于对象存活时间不同的假设的算法。

根据经验观察，大部分对象在内存中的生命周期很短，而只有少部分对象会长时间存在。

基于这个观察，分代算法将内存分为多个代，通常是年轻代和老年代。

fullgc解决方案
《Full GC解决方案》
在Java应用程序中，Full GC（Full Garbage Collection）是一种垃圾回收机制，在这种情况下，整个堆内存都会被扫描和清理，这会导致应用程序暂停并且性能下降。

由于Full GC会对应用程序的性能产生负面影响，因此需要采取一些解决方案来减轻其影响并提高应用程序的性能。

以下是一些解决Full GC问题的方法：
1. 调整堆内存大小：通过调整堆内存大小来减少Full GC的频率。

如果堆内存过小，可能会导致频繁的Full GC，而堆内存过大则可能会导致较长的停顿时间。

因此，需要根据应用程序的内存需求和性能要求来合理调整堆内存大小。

2. 优化代码：优化代码可以减少对象的创建和销毁，从而减少垃圾回收的工作量。

例如，可以通过重用对象、使用对象池和避免创建不必要的对象来减少垃圾回收的压力。

3. 减少对象的生命周期：通过减少对象的生命周期来降低Full GC的频率。

例如，可以通过及时释放不再使用的对象来减少内存占用，从而减少Full GC的压力。

4. 使用并发垃圾回收器：并发垃圾回收器可以在应用程序运行的同时进行垃圾回收，从而减少Full GC对应用程序性能的影响。

通过使用并发垃圾回收器，可以将垃圾回收的工作与应用程序的运行并行进行，从而减轻Full GC对应用程序的影响。

通过以上一些方法可以有效地解决Full GC的问题，提高应用程序的性能。

当然，在实际应用中，需要根据具体情况来选择合适的解决方案来减轻Full GC的影响。

Java8的GC垃圾回收Java垃圾回收概况Java GC（Garbage Collection，垃圾回收）机制，是Java与C++/C的主要区别之⼀，作为Java开发者，⼀般不需要专门编写内存回收和垃圾清理代码，对内存泄露和溢出的问题，也不需要像C程序员那样战战兢兢。

这是因为在Java虚拟机中，存在⾃动内存管理和垃圾清扫机制。

概括地说，该机制对JVM中的内存进⾏标记，并确定哪些内存需要回收，根据⼀定的回收策略，⾃动的回收内存，永不停息的保证JVM 中的内存空间，防⽌出现内存泄露和溢出问题。

关于JVM，需要说明⼀下的是，⽬前使⽤最多的Sun公司的JDK中，⾃从1999年的JDK1.2开始直⾄现在仍在⼴泛使⽤的JDK6，其中默认的虚拟机都是HotSpot。

2009年，Oracle收购Sun，加上之前收购的EBA公司，Oracle拥有3⼤虚拟机中的两个：JRockit和HotSpot，Oracle也表明了想要整合两⼤虚拟机的意图，但是⽬前在新发布的JDK8中，默认的虚拟机仍然是HotSpot，因此本⽂中默认介绍的虚拟机都是HotSpot，相关机制也主要是指HotSpot的GC机制。

Java GC机制主要完成3件事：确定哪些内存需要回收确定什么时候需要执⾏GC如何执⾏GC经过这么长时间的发展，Java GC机制已经⽇臻完善，⼏乎可以⾃动的为我们做绝⼤多数的事情。

然⽽，如果我们从事较⼤型的应⽤软件开发，曾经出现过内存优化的需求，就必定要研究Java GC机制。

学习Java GC机制，可以帮助我们在⽇常⼯作中排查各种内存溢出或泄露问题，解决性能瓶颈，达到更⾼的并发量，写出更⾼效的程序。

我们将从4个⽅⾯学习Java GC机制，1，内存是如何分配的；2，如何保证内存不被错误回收（即：哪些内存需要回收）；3，在什么情况下执⾏GC以及执⾏GC的⽅式；4，如何监控和优化GC机制。

内存是如何分配的这⾥所说的内存分配，主要指的是在堆上的分配，⼀般的，对象的内存分配都是在堆上进⾏，但现代技术也⽀持将对象拆成标量类型（标量类型即原⼦类型，表⽰单个值，可以是基本类型或String等），然后在栈上分配，在栈上分配的很少见，我们这⾥不考虑,接下来我们⼀起来了解下内存分区,对我们后⾯学习的有所帮助。

gc监控指标-回复GC（Garbage Collection）是指垃圾回收，是一种自动内存管理机制，用于检测和回收不再使用的内存。

在Java应用程序中，垃圾收集器是负责管理堆内存中对象的分配和释放的，以确保应用程序有效地使用内存资源。

GC监控指标是用于监视和分析GC行为的一系列度量指标，可以帮助我们了解垃圾收集器的性能表现、内存使用情况和应用程序的健康状况。

以下是一些常见的GC监控指标和它们的解释：1. 垃圾收集时间（GC Time）：垃圾收集器在执行垃圾回收时花费的时间。

高垃圾收集时间可能会导致应用程序的停顿时间增加，降低应用程序的响应性能。

2. 垃圾收集器执行次数（GC Count）：记录垃圾收集器执行垃圾回收的次数。

高垃圾收集器执行次数可能意味着堆内存的使用情况不佳，或者可能存在内存泄漏的问题。

3. 垃圾收集器执行耗时（GC Latency）：衡量垃圾收集器执行垃圾回收所花费的时间。

高垃圾收集器执行耗时可能会导致应用程序的停顿时间增加，影响应用程序的性能。

4. 垃圾回收器堆内存使用量（Heap Usage）：记录堆内存的使用情况，包括堆内存的总容量、已使用容量和剩余容量。

高垃圾回收器堆内存使用量可能意味着内存使用不均衡，或者可能存在内存泄漏的问题。

5. 内存分配速率（Allocation Rate）：记录在单位时间内分配的新对象的数量。

高内存分配速率可能会导致频繁的垃圾回收，增加垃圾收集器的负担。

6. 晋升对象数量（Promotion Count）：记录从新生代到老年代晋升的对象数量。

过多的晋升对象可能会导致老年代的内存使用过于频繁，增加垃圾收集器的工作量。

7. 年轻代回收频率（Young Generation Collection Frequency）：记录年轻代（包括Eden区和Survivor区）垃圾回收的频率。

过于频繁的年轻代回收可能会对应用程序的性能产生负面影响。

8. 老年代回收频率（Old Generation Collection Frequency）：记录老年代垃圾回收的频率。

垃圾收集GC（Garbage Collection）是Java语言的核心技术之一，之前我们曾专门探讨过Java 7新增的垃圾回收器G1的新特性，但在JVM的内部运行机制上看，Java的垃圾回收原理与机制并未改变。

垃圾收集的目的在于清除不再使用的对象。

GC通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候可以收集。

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垃圾收集器中的早期策略。

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过了生命周期或者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的对象可以被当作垃圾收集。

当一个对象被垃圾收集时，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，交织在程序运行中。

对程序不被长时间打断的实时环境比较有利。

缺点：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.跟踪收集器早期的JVM使用引用计数，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，则将它作为垃圾收集。

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只是简单的扫描堆栈，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，这叫做清除（sweeping）。

这种方法的问题在于内存会分成好多小段，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，并进行压缩（compact），形成可利用的空间。

java gc 触发阈值Java的垃圾回收（GC）是自动管理内存的一种机制，它可以在程序运行过程中自动回收不再使用的对象，释放内存资源。

垃圾回收的触发阈值是指当堆中的对象数量达到一定阈值时，GC 会被触发执行。

在Java中，有两种主要的垃圾回收算法：标记-清除算法和复制算法。

具体的触发阈值取决于不同的垃圾回收器和配置参数，主要有以下几种常见的情况：1. Minor GC触发阈值（Young Generation GC Threshold）：当年轻代堆空间满时，会触发Minor GC。

年轻代一般分为Eden 区、Survivor区From和Survivor区To。

当Eden区满时，触发Minor GC。

这个阈值可以通过设置-Xmn参数来调整。

2. Full GC触发阈值（Old Generation GC Threshold）：当老年代堆空间满时，会触发Full GC。

老年代主要存放生命周期较长的对象。

Full GC通常会涉及到整个堆空间的回收，比Minor GC更耗时。

Full GC的触发阈值可以通过设置-Xmx参数来调整。

3. PermGen GC触发阈值（永久代GC阈值）：在Java 8及之前的版本中，PermGen用于存放类信息等元数据。

当PermGen 空间满时，会触发PermGen GC。

可以通过设置-XX:MaxPermSize 参数来调整。

需要注意的是，从Java 8开始，永久代（PermGen）被元空间（Metaspace）所取代，因此PermGen GC阈值不再适用于Java 8及之后的版本。

以上只是一些常见的垃圾回收触发阈值情况，具体的阈值和触发条件还可能受到垃圾回收器的选择、堆大小设置以及其他运行时参数的影响。

对于更详细的配置和调优建议，可以根据具体的应用场景进行分析和实验。