课程笔记四优化篇（一）垃圾回收 | 青训营笔记这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 4 天笔记概述：自

这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 4 天

笔记概述：

自动内存管理背景和意义
概念和评价方法
追踪垃圾回收
引用计数
分代GC

背景和意义

优化是任何工程中不可缺少的一部分，提高软件系统处理能力，充分发掘计算机算力，可以提升用户体验，降低成本提高效率。

由于庞大的数据量，机器量，很小的优化对于工程来说也有着巨大的意义。

优化层面

业务代码
SDK（软件开发工具包）
基础库
语言进行时
OS

！！依赖数据去评估性能问题，而不是靠主观的臆断！！

性能优化应该注意的

在保证结构稳定的情况下改进具体实现
覆盖尽量多的场景测试用例
给用户的文档：做了什么，没做什么，效果
隔离性：通过选项控制是否开启优化
可观测：必要的日志输出

以下介绍了内存管理优化中的自动内存回收，也称垃圾回收**

自动内存管理(垃圾回收）

避免手动内存管理，专注于业务实现逻辑

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

mutator: 业务线程，分配新对象，修改对象指向

collector: GC 线程，找到存活对象，回收死亡对象的内存空间（必须感知对象指向关系的改变

serialGC: 只有一个collector

Paraller GC: 支持多个collectors同时回收的GC算法

concurrent GC: mutator(s) and collector(s) 业务与回收同时进行

GC的评价内容：

安全性：不能回收存活对象
吞吐率：1-GC时间/总时间
暂停时间：stop the world（业务是否感知
内存开销：GC的内存开销

Tracing garbage collection追踪垃圾回收

步骤：

标记根对象：静态变量、全局变量、常量、线程栈等
标记：找到所有可达对象求标记第一部分对象指针所指向的对象传递闭包
清理所有不可达对象

清理策略：

Copying GC：将可达对象复制到另外的内存空间，删除原空间
Mark—sweep GC：使用free list管理空闲内存（死亡对象部分内存），使用时跳过存活对象
Mark-compact GC：无额外空间，原地将可达对象压缩到内存空间开头，清理出后方内存

分代GC

假设很多对象用完之后回收了

年龄：经历过GC的次数

根据年轻与年老分不同的GC策略，降低整体内存管理的开销

年轻代 常规的对象分配由于存活对象较少，采用copying GC
老年代 趋向于一直活着可以采用mark-sweep collection

引用计数

每个对象都有一个与之关联的引用计数

存活条件：引用记数大于0

优点：

内存管理平摊到程序的执行中

不需要了解runtime的实现细节，如c++智能指针

缺点：

维护引用计数开销较大：原子操作保证计数操作的原子性和可见性

无法回收环形数据结构，解决：weak reference

内存开销：每个对象都引入额外内存空间来存储引用计数

回收大的内存时依然可能引发暂停

总结内容