架构训练营第九周作业



• 请简述 JVM 垃圾回收原理。



1.JVM对象是否可以被回收——对象的可达性算法。

JVM对象的引用关系如果不能够到达GC Root（如果在对象和GC Root之前不存在可达路径），代表对象可被回收。

在Java语言中，可作为GC Roots的对象包含以下几种：

1. 虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象。(可以理解为:引用栈帧中的本地变量表的所有对象)

2. 方法区中静态属性引用的对象(可以理解为:引用方法区该静态属性的所有对象)

3. 方法区中常量引用的对象(可以理解为:引用方法区中常量的所有对象)

4. 本地方法栈中(Native方法)引用的对象(可以理解为:引用Native方法的所有对象)

（上面4种GC Roots对象摘抄网上资料，自己理解：1为栈中的变量，大部分new出来的对象的引用变量都在栈中，为GC Root；static引用变量，生命周期在class被卸载时结束，生命周期长；final对象，也在方法区中，生命周期长；native引用对象，不常见）。



2.分代算法

JVM根据内存对象的生命周期，分为年轻代和老年代以及永久代。

年轻代“复制整理”算法：

分为三个区，eden、from、to，发生minor gc时eden+from的对象会清理，如果仍然不能回收的对象根据经历的gc次数决定是否晋升到老年代还是到to区。算法为什么不使用两块区域相互拷贝清理，因为这样的话内存的有效使用率只能达到50%，并没有充分利用好在年轻代大部分对象都可以回收的特性。所以只需要保留很小的一部分区域（to区），保障每次minor gc后能够存储下依然活着的对象即可。这样整个内存的使用率就能到（eden+from）/（eden+from+to）。

年轻代的gc算法保障了每次新对象的申请能够申请完整的一块大内存，不像老年代的回收算法，内存回收后不连续。

为什么说young gc能够不“stop the world”呢？如果在执行内存清理拷贝的过程中，来了一个新对象，如何处理呢？查了资料，在发生young gc时标记哪些对象存活的时候依然需要STW，只不过是young gc的停顿时间很短（大部分对象可回收，而老年代很多对象大部分都是alive），我们常常关注full gc的时长。

根据标记和拷贝过程中是否多线程执行，具体的实践算法有串行和并行（ParNew）之分



老年代的“并发标记-清除”算法（CMS）

老年代的算法思想是“标记-清除”，至于并发标记，也是为了减少STW的时间，达到快速响应的目的（减少响应时间）。具体算法执行阶段：

“初始标记”（STW）——并发标记——并发预清理——并发重标记（STW）——并发清除