这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的第4篇笔记。
自动内存管理
1.1自动内存管理
动态内存
程序在运行时根据需求动态分配的内存：malloc()
自动内存管理（垃圾回收）：由程序语言的运行时系统管理动态内存
避免手动内存管理，专注于实现业务逻辑
保证内存使用的正确性和安全性：double-free problem,use-after-free problem
三个任务
为新对象分配空间
找到存活对象
回收死亡对象的内存空间
1.1.1自动内存管理-相关概念
Mutator:业务线程，分配新对象，修改对象指向关系
Collector：GC线程，找到存活对象，回收死亡对象的内存空间
Serial GC：只有一个collector
Parallel GC：支持多个collectors同时回收的GC算法
Concurrent GC: mutator(s)和collector(s)可以同时执行
1.2追踪垃圾回收
对象被回收的条件：指针指向关系不可达的对象
标记根对象
- 静态变量、全局变量、常量、线程栈等
标记：找到可达对象
- 求指针指向关系的传递闭包：从根对象出发，找到所有可达对象
清理：所有不可达对象
- 将存活对象复制到另外的内存空间（Copying GC）
- 将死亡对象的内存标记为可分配（Mark-sweep GC）
- 移动并整理存活对象（Mark-compact GC） 根据对象的生命周期，使用不同的标记和清理策略
1.3分代GC（Generational GC）
分代假说：most objects die young
Intuition：很多对象在分配出来后很快就不再使用了
每个对象都有年龄：经历过GC的次数
目的：对年轻和老年的对象，制定不同的GC策略，降低整体内存管理的开销
不同年龄的对象处于heap的不同区域
年轻代
常规的对象分配
由于存活对象很少，可以采用copying collection
GC吞吐率很高
老年代
对象趋于一直活着，反复复制开销较大
可以采用mark-sweep collection
1.4引用计数
每个对象都有一个与之关联的引用数目
对象存活的条件：当且仅当引用数大于0
优点：
- 内存管理的操作被平摊到程序执行过程中
- 内存管理不需要了解runtime的实现细节：C++智能指针（smart pointer） 缺点：
维护引用计数的开销较大：通过原子操作保证对引用计数操作的原子性和可见性
无法回收环形数据结构——weak reference
内存开销：每个对象都引入了额外内存空间存储引用数目
回收内存时依然可能引发暂停
