架构师训练营 week09

JVM 垃圾回收

垃圾回收技术

方法一：引用计数法。简单但速度很慢。缺陷是：不能处理循环引用的情况。

方法二：停止-复制(stop and copy)。效率低，需要的空间大，优点，不会产生碎片。

方法三：标记 - 清除算法 (mark and sweep)。速度较快，占用空间少，标记清除后会产生大量的碎片。

JAVA 虚拟机中是如何做的？

java 的做法很聪明，我们称之为"自适应"的垃圾回收器，或者是"自适应的、分代的、停止-复制、标记-清扫"式垃圾回收器。它会根据不同的环境和需要选择不同的处理方式。

heap 组成

由于 GC 需要消耗一些资源和时间的，Java 在对对象的生命周期特征进行分析后，采用了分代的方式来进行对象的收集，即按照新生代、旧生代的方式来对对象进行收集，以尽可能的缩短 GC 对应用造成的暂停.

heap 的组成有三区域/世代：(可以理解随着时间，对象实例不断变换 heap 中的等级，有点像年级)

新生代 Young Generation

1. Eden Space 任何新进入运行时数据区域的实例都会存放在此

2. S0 Suvivor Space 存在时间较长，经过垃圾回收没有被清除的实例，就从 Eden 搬到了 S0

3. S1 Survivor Space 同理，存在时间更长的实例，就从 S0 搬到了 S1

旧生代 Old Generation/tenured

同理，存在时间更长的实例，对象多次回收没被清除，就从 S1 搬到了 tenured

Perm 存放运行时数据区的方法区

Java 不同的世代使用不同的 GC 算法。

Minor collection：

新生代 Young Generation 使用将 Eden 还有 Survivor 内的数据利用 semi-space 做复制收集（Copying collection）， 并将原本 Survivor 内经过多次垃圾收集仍然存活的对象移动到 Tenured。

Major collection 则会进行 Minor collection，Tenured 世代则进行标记压缩收集。

To note that:

这个搬运工作都是 GC 完成的，这也是 garbage collector 的名字来源，而不是叫 garbage cleaner. GC 负责在 heap 中搬运实例，以及收回存储空间。

GC 工作原理

JVM 分别对新生代和旧生代采用不同的垃圾回收机制

何为垃圾？

Java 中那些不可达的对象就会变成垃圾。那么什么叫做不可达？其实就是没有办法再引用到该对象了。主要有以下情况使对象变为垃圾：

1.对非线程的对象来说，所有的活动线程都不能访问该对象，那么该对象就会变为垃圾。

2.对线程对象来说，满足上面的条件，且线程未启动或者已停止。

例如： (1)改变对象的引用，如置为null或者指向其他对象。    Object x=new Object();//object1    Object y=new Object();//object2    x=y;//object1 变为垃圾    x=y=null;//object2 变为垃圾 
(2)超出作用域    if(i==0){       Object x=new Object();//object1    }//括号结束后object1将无法被引用，变为垃圾 (3)类嵌套导致未完全释放    class A{       A a;    }    A x= new A();//分配一个空间    x.a= new A();//又分配了一个空间    x=null;//将会产生两个垃圾 (4)线程中的垃圾    class A implements Runnable{        void run(){        //....      }    }    //main    A x=new A();//object1    x.start();    x=null;//等线程执行完后object1才被认定为垃圾    这样看，确实在代码执行过程中会产生很多垃圾，不过不用担心，java可以有效地处理他们。

JVM 中将对象的引用分为了四种类型，不同的对象引用类型会造成 GC 采用不同的方法进行回收：

（1）强引用：默认情况下，对象采用的均为强引用

（GC 不会回收）

（2）软引用：软引用是 Java 中提供的一种比较适合于缓存场景的应用

（只有在内存不够用的情况下才会被 GC）

（3）弱引用：在 GC 时一定会被 GC 回收

（4）虚引用：在 GC 时一定会被 GC 回收

秒杀系统挑战与问题，方案与思路

挑战是高并发怎么做，如何阻止调到秒杀界面；

平时几百台服务器，怎么一下子扩容 100 倍，单个系统与原来系统是隔离的，这样避免与老系统扩展。开发一个软件。

主要分为三个方面，服务器准备（style 服务器、图片服务器、静态服务器、图片服务器），新老系统隔离，网络准备，CDN 准备。界面准备（商品列表，商品详情，支付界面）

静态化（静态化页面自动化生成）

并发控制（并发控制设计，三道阀门设计）

简化流程（数据库连接砍掉，秒杀精简，内容缓存，JVM 优化）

前段优化（图片压缩、内容压缩，CSS 精简）

应急预案（独立域名、CDN 隔离）

采用更轻量级（快速的）服务器。