这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第七天
一、本堂课重点内容：
- 自动内存管理
二、详细知识点介绍：
自动内存管理
自动内存管理的背景和意义
最开始是动态内存：程序在运行时根据需求动态分配内存：malloc()
然后是自动内存管理（垃圾回收）：由程序语言的运行时系统回收动态内存
它的好处有：
- 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
垃圾回收机制主要有三个任务：
- 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
概念和评价方法
相关的概念：
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collector同时回收的GC算法
Concurrent GC：mutator(s)和collector(s)可以同时执行
Collectors必须感知对象指向关系的改变！
评价一个GC算法主要从四个方面来看：
- 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——就是看花在GC的时间
- 暂停时间(Pause time)：stop the world(STW)一个时间段内应用程序线程让与GC线程执行而完全暂停——业务是否感知
- 内存开销(Space overhead):字面意思——GC元数据开销
好书推荐
追踪垃圾回收
首先，我们得明白对象被回收的条件——指针指向关系不可达的对象 我们得先标记根对象，比如：
- 静态变量
- 全局常量
- 常量
- 线程栈等 然后标记所有可达的对象，即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
清除所有不可达的对象，这里有三种策略：
- 将所有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)
分代GC
分代GC起源于分代假说(Generational hypothesis): most obejcts die young 它的核心思想就是很多对象在分配出来之后很快就不再使用了
它还将每一个对象都定义了年龄——经历过GC的次数
这样做的目的是可以分辨出年轻和老年的对象，从而制定出不同的GC策略，并以此来降低整体内存管理的开销
而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吞吐量很高
老年代：
- 对象趋向于一直活着，反复复制开销较大
- 可以采用 mark-sweep collection
引用计数
引用计数则会让每一个对象都有一个与之对应的引用数目，它判断对象的存活条件就是引用数大于0
这种方法的优点就是：
- 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：每个对象都要引入额外空间来储存引用的数目
- 回收内存时依然可能引发暂停
三、课后个人总结：
这次学习主要了解到自动内存管理的背景和意义，知道了垃圾回收机制（GC）的一些概念
同时还了解了GC是如何去标记对象和回收对象的
除此之外，还介绍了分代GC和引用计数两种方法，来如何更高效的实现GC
