这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 4 天
一、自动内存管理
1.1、概念
- 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回收动态内存
- 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
1.2、追踪垃圾回收
由于要进行垃圾回收，我们提出了三个任务。这三个任务就是垃圾回收要做的事情，具体实施方式如下：
- 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)
1.3、分代GC(Generational GC)
意思是，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。对象的年龄就是经历过GC的次数。注意，不同年龄的对象处于heap的不同区域。
不同的GC策略如下：
- 年轻代：是常规的对象分配，GC吞吐率很高。由于存活对象很少，可以采用copying collection。
- 老年代：对象趋向于一直活着，反复复制开销较大，由此可以采用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，类似于C++中的指针。
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，因为要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，因为每个对象都引入的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
