这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第2天
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,保证内存使用的正确性和安全性
三个任务:为新对象分配空间、找到存活对象和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:collector
Parallel GC:支持多个collectors同时回收的GC算法
Concurrent GC:mutator(s)和collector可以同时执行,Collectors必须感知对象指向关系的改变
评价GC算法
安全性:不能回收存活的对象(基本要求)
吞吐率:1-(GC时间/程序执行总时间) (花在GC上的时间)
暂停时间:业务是否感知
内存开销:GC元数据开销
2、追踪垃圾回收
对象被回收的条件:指针指向关系不可达的对象
垃圾回收过程:
1、标记根对象(静态变量、全局变量、常量、线程栈等)
2、标记:找到可达对象(求指针指向关系的传递闭包:从根节点出发,找到所有可达对象)
3、清理:所有不可达对象
Copying GC:将存活对象复制到另外的内存空间
Mark-sweep GC:将死亡对象的内存标记为"可分配"
Mark-compact GC:移动并整理存活对象(原地整理)
3、分代GC
分代假说:大多数对象会在年轻的时候死去
原因:很多对象在分配出来后很快就不再使用了
每个对象的年龄:经历过GC的次数
目的: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
不同年龄的对象处于heap的不同区域
年轻代:
1、常规的对象分配
2、由于存活对象很少,可以采用copying collection
3、GC吞吐率很高
老年代:
1、对象趋向于一直活着,反复复制开销较大
2、可以采用mark-sweep collection
4、引用计数
每个对象都有一个与之关联的引用数目
对象存活的条件:当且仅当引用数大于0
优点:
1、内存管理的操作被平摊到程序执行过程中
2、内存管理不需要了解runtime的实现细节:c++的智能指针
缺点:
1、维护引用计数的开销较大:通过原子操作保证对引用计数操作的原子性和可见性
2、无法回收环形数据结构——weak reference
3、内存开销:每个对象都引入额外内存空间存储引用数目
4、回收内存时依然可能引发暂停