这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 5 天
自动内存管理
关于内存申请和管理：
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动态内存
- 解析：程序在运行时根据自身的需求动态分配的内存：malloc()
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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
- 保证我们在内存使用的正确性和安全性，例如：double-free problem，use-after-free problem
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三个主要的任务
- 为新对象分配空间
- 找到存活的对象
- 回收死亡对象的内存空间
自动内存管理-相关概念学习
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Mutator：业务线程，分配新对象，修改对象指向关系
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Collector：GC线程，找到存活的对象，回收死亡对象的内存空间
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Serial GC：只有一个 collector
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Parallel GC：支持多个 collectors 同时回收的GC算法
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Concurrent GC：mutator(s)和collector(s)可以同时执行
- Collector 必须感知对象指向关系的改变
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评价 GC 算法的指标
- 安全性（Safety）：不能回收存活的对象 —— 基本要求
- 吞吐率（Throughput）： 1 - GC时间/程序执行总时间 —— 花在GC上的时间
- 暂停时间（Pause Time）：stop the world(STW) —— 业务是否感知
- 追踪垃圾回收（Tracing garbage collection）
- 引用计数（Reference counting）
追踪垃圾回收
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对象被回收的条件：指针指向关系不可达的对象
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标记根对象
- 静态变量，全局变量，常量，线程栈等
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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
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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）
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根据对象的生命周期，使用不同的标记和清理策略
引用计数
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每个对象都有一个与之相关的引用数目
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对象存活的条件：当前仅当引用数大于0
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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，例如C++的智能指针
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缺点
- 维护引用计数的开销较大，原因：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
- 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
