架构 2 期 - 第九周作业（1）



• 请简述 JVM 垃圾回收原理。



垃圾回收就是清理掉 JVM 堆中已经不再被引用的对象，用以释放系统资源。启动JVM的时候会开辟一块内存空间作为堆空间，Java运行过程中所有的对象都会被放入堆空间。但由于堆空间的容量是有限的，如果不断有对象放入，那么很快空间就会不够用，因此必须对垃圾对象所占用的内存空间进行清理，回收可用的内存空间给后续的对象创建使用。



垃圾回收原理大致分为四个方面，分别是对象识别、清理方法、分代回收以及垃圾回收器

垃圾对象识别

JVM采用可达性分析算法进行垃圾对象识别，这个算法从线程栈中的局部变量和方法区中的静态变量出发，找到它们所引用的对象，并递归地查找这些对象是否还有引用其他对象，对所有引用到的对象进行标记，直到没有更多对象可以标记。那么所有被标记过的对象就是仍在使用的对象，而剩下的未标记的对象则是可回收的垃圾对象。

清理方法

在对对象进行识别后，也就是标记完存活对象后，对于垃圾对象即可进行清理过程。

最简单的方式就是直接清空这些内存空间，而在实际操作中，只需把这些内存空间的状态改为空闲，这样如果有新对象创建需要分配内存空间，只需从这些空闲空间中进行分配即可。但是，如果只是简单地清理这些垃圾对象占用的内存空间，会导致这些被回收的空间分布零散、不连续，这样如果有较大的对象需要创建的话，小空间就无法被用上。

因此第二种方法是将存活对象统一移动到一段连续的内存空间，而剩下的连续空间则都是空闲的，可以被用于大对象的创建。

第三中方法是将堆空间预先分为两部分，只在其中一部分新建对象，当这部分空间用完时，将其中的存活对象拷贝到另一部分，然后清空这部分的空间即可。

分代回收

JVM中绝大多数新建对象的生命周期都很短，可能创建出来执行相应操作后马上就没用了，因此绝大部分是可以回收的，只有少数对象会被持续使用。因此JVM将对象分为新生代对象和老年代对象。所有新创建的对象都被放置在新生代内存区，新生代还分为了Eden、From、To三个区，在垃圾回收过程中按顺序逐级将存活对象移到下一级，直到进入老年代内存区。

垃圾回收器

垃圾回收器一直在发展，一共经历了四个阶段：

1. Serial（串行）收集器

2. Parallel（并行）收集器

3. CMS（并发）收集器

4. G1 收集器