这是我参与「第五届青训营」笔记创作活动的第五天

自动内存管理

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

自动内存管理的三个任务：

• 为新对象分配内存
• 找到存活对象
• 回收死亡对象的内存空间

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Collertor同时回收
• Concurrent GC：Mutator和Collector同时执行

Serial GC 和 Parallel GC 会发生Stop The World 暂停业务线程，Concurrent GC 不会发生暂停业务线程，业务线程和GC线程会一起执行

GC算法评价指标

• 安全性
• 吞吐率
• 暂停时间
• 内存开销

追踪垃圾回收算法

会维护对象的树形结构

被回收的条件：指针指向关系不可达的对象

步骤：

• 标记根对象（如静态变量、全局变量、常量等）

• 标记可达对象（从根对象出发，指针指向关系可达的对象）

• 清理所有不可达对象

  清理算法：

  • Copy GC：将存活对象复制到另外的内存空间
  • Mark-Sweep GC：将死亡对象标记为可分配
  • Mark-compact GC：移动并整理存活对象

  根据对象的生命周期可以选择不同的标记和回收策略

引用计数算法

每个对象都有一个与之关联的引用数目，当引用数目大于0时，表明该对象时存活的，不能被回收，反之，可以被回收

优点：这样的GC算法可以被平坦到程序的执行当中，可以实现不会发生Stop The World

缺点：

• 内存开销大：每个对象都需要额外的内存空间存储技术

• 维护引用数目的开销比较大，需要通过原子操作保证对象引用数目正确

• 很难处理环形数据结构——Weak Reference

• 回收内存时依然可能发生暂停（回收大对象的时候还是会引发暂停）

分代GC思想

很多对象的生命周期很短暂，在分配之后就没有再使用了。也有一些对象生命周期很长，不管回收多少次都任然存活。

针对这种情况，提出了分代假说：

给对象设置年龄（年龄随着GC的次数增长），不同年龄的对象存活在不同的内存空间：

• 年轻代：内存分配的区域，大多数对象的生命周期短暂，存活的对象很少，可以使用Copy GC
• 老年代：由年轻代反复存活的对象复制而来，对象趋向于一直活着，可以使用Mark-Sweep GC