Java Learning Jvm Garbage Collector (Grundlagen)

In diesem Artikel stellen wir Ihnen den JVM-Garbage Collector (Grundlagen) für das Java-Lernen vor. Es hat einen gewissen Referenzwert. Freunde in Not können sich darauf beziehen. Ich hoffe, es wird Ihnen hilfreich sein.

1: Übersicht

In diesem Artikel werden verschiedene Teile des Java-Speicherlaufzeitbereichs vorgestellt, darunter der Programmzähler, der Stapel der virtuellen Maschine und der Stapel lokaler Methoden Bereiche überleben, während der Thread überlebt. Speicherzuweisung und -freigabe sind deterministisch. Der Speicher wird am Ende des Threads auf natürliche Weise recycelt, sodass keine Speicherbereinigung in Betracht gezogen werden muss. Der Java-Heap und der Methodenbereich sind unterschiedlich. Sie werden von jedem Thread gemeinsam genutzt, und die Speicherzuweisung und -wiederverwendung erfolgt dynamisch. Daher konzentriert sich der Garbage Collector auf diesen Teil des Speichers.

Als nächstes werden wir besprechen, wie der JVM diesen Speicher zurückgewinnt. Vor dem Recycling ermittelt der Müllsammler zunächst, welche Objekte noch leben und welche tot sind. Im Folgenden werden zwei grundlegende Recyclingalgorithmen vorgestellt.

1.1 Referenzzählalgorithmus

Fügen Sie dem Objekt einen Referenzzähler hinzu, wenn ein Verweis darauf vorhanden ist, und wenn der Verweis ungültig ist, ist der Zähler +1 -1. Solange der Zähler gleich 0 ist, kann das Objekt nicht mehr verwendet werden.

Dieser Algorithmus ist in den meisten Fällen eine gute Wahl, und es gibt einige berühmte Anwendungsfälle. Es wird jedoch nicht in der Java Virtual Machine verwendet.

Vorteile: Einfache Implementierung und hohe Urteilseffizienz.

Nachteile: Es ist schwierig, das Problem der Zirkelverweise zwischen Objekten zu lösen. Das folgende Beispiel

Object a = new Object();
Object b = new Object();
a=b;
b=a;
a=b=null; //这样就导致gc无法回收他们。

1.2 Erreichbarkeitsanalysealgorithmus

verwendet beispielsweise eine Reihe von Objekten namens „GC Roots“ und sucht von diesen Knoten nach unten, um den Pfad zu durchsuchen Der übergebene Pfad wird als Referenzkette bezeichnet. Wenn ein Objekt keine Referenzkette zu GC Roots verwendet, bedeutet dies, dass das Objekt nicht verfügbar ist.

In Mainstream-Implementierungen gängiger kommerzieller Programmiersprachen (Java, C# usw.) wird die Erreichbarkeitsanalyse verwendet, um festzustellen, ob ein Objekt aktiv ist.

Anhand der folgenden Abbildung können Sie den Zusammenhang zwischen GC-Root und Objektanzeige deutlich erkennen. Die gezeigten grauen Bereichsobjekte sind lebendig und Objekt5/6/7 sind alle wiederverwertbare Objekte

In der Java-Sprache umfassen die Objekte, die als GC-Roots verwendet werden können, die folgenden Typen

• Objekte, auf die im Stapel der virtuellen Maschine verwiesen wird (lokale Variablentabelle im Stapelrahmen)

• Objekte, auf die durch statische Variablen im Methodenbereich verwiesen wird

• Objekte, auf die durch Konstanten im Methodenbereich verwiesen wird

• Objekte, auf die von JNI im lokalen Methodenstapel verwiesen wird (im Allgemeinen native Methoden)

Vorteile: Genauer und strenger, kann die gegenseitige Referenz zyklischer Datenstrukturen analysieren;

Nachteile: Die Implementierung ist komplexer und erfordert Die Analyse einer großen Datenmenge nimmt viel Zeit in Anspruch, und der Analyseprozess erfordert GC-Pausen (Referenzbeziehungen können sich nicht ändern), dh das Stoppen aller Java-Ausführungsthreads (genannt „Stop The World“, was ein zentrales Anliegen von ist). Müllabfuhr).

2: Referenz

Nach jdk1.2 hat Java das Konzept der Referenz erweitert, das im Allgemeinen in vier Kategorien unterteilt ist: starke Referenz, weiche Referenz, schwache Referenz und virtuelle Referenz 4. Die Zitierintensität lässt allmählich nach.

• Starke Referenz : bezieht sich auf Referenzen, die im Code häufig vorkommen, wie z. B. Object obj = new Object(); Es sind nur noch starke Referenzen verfügbar existiert, wird der GC niemals das referenzierte Objekt sammeln.

• Weiche Referenz : bezieht sich auf einige Objekte, die nützlich, aber nicht notwendig sind. Es wird keine Speicherbereinigung durchgeführt, bis nicht mehr genügend Speicherplatz vorhanden ist (bevor OutOfMemoryError ausgelöst wird). Verwenden Sie die SoftReference-Klasse, um weiche Referenzen zu implementieren.

• Schwache Referenz : Wird zur Beschreibung von Unwesentlichem verwendet Objekte. Solche Gegenstände werden recycelt, wenn der Müllsammler funktioniert. Verwenden Sie die Klasse WeakReference, um schwache Referenzen zu implementieren.

• Virtuelle Referenz: Ob ein Objekt eine virtuelle Referenz hat, Es hat überhaupt keinen Einfluss auf die Überlebenszeit des Objekts. Der einzige Zweck besteht darin, eine Systembenachrichtigung zu erhalten, wenn das Objekt recycelt wird. Verwenden Sie die PhantomRenference-Klasse, um

2.1 ein Objekt zu implementieren Leben oder sterben

Um einen Gegenstand für tot zu erklären, muss er mindestens zweimal markiert werden.

1. Erste Markierung

Wenn das Objekt nach dem Erreichbarkeitsanalysealgorithmus keine mit GC Roots verbundene Referenzkette findet, wird es zum ersten Mal markiert und filtern.

Filterbedingungen: Bestimmen Sie, ob es für dieses Objekt erforderlich ist, die finalize()-Methode auszuführen.

Ergebnisse filtern: Wenn das Objekt die finalize()-Methode nicht abdeckt oder die finalize()-Methode von der JVM ausgeführt wurde, wird es als wiederverwertbares Objekt eingestuft. Wenn das Objekt die Methode finalize() ausführen muss, wird es in die F-Queue-Warteschlange gestellt. Diese Methode wird später im automatisch erstellten JVM-Finalizer-Thread (möglicherweise mehrere Threads) ausgelöst.

2 Die zweite Markierung

GC in der F-Warteschlange Das Objekt ist doppelt markiert.

Wenn das Objekt mit einem beliebigen Objekt in der Referenzkette in der finalize()-Methode erneut verknüpft wird, wird es bei der zweiten Markierung aus der Sammlung „About to be recycling“ entfernt. Wenn das Objekt zu diesem Zeitpunkt nicht erfolgreich entkommen ist, kann es nur recycelt werden.

3. finalize()-Methode

finalize() ist eine Methode der Object-Klasse. Die finalize()-Methode eines Objekts wird vom System nur einmal aufgerufen Der Tod durch die finalize()-Methode wird nicht zum zweiten Mal aufgerufen.

Besonderer Hinweis: Es wird nicht empfohlen, finalize() im Programm zur Selbstrettung aufzurufen. Es wird empfohlen, die Existenz dieser Methode in Java-Programmen zu vergessen. Weil die Ausführungszeit ungewiss ist und selbst die Ausführung ungewiss ist (abnormales Beenden des Java-Programms), die laufenden Kosten hoch sind und die Aufrufreihenfolge jedes Objekts nicht garantiert werden kann (auch wenn es in verschiedenen Threads aufgerufen wird). ).

3: Bereich der Recyclingmethode

Die Garbage Collection der permanenten Generation ist hauptsächlich in zwei Teile unterteilt: Verlassene Konstanten und nutzlose Klassen.

3.1 Recycling verworfener Konstanten

Das Recycling verworfener Konstanten ähnelt dem Recycling von Java-Heap. Hier ist ein Beispiel zur Veranschaulichung

Angenommen, eine Zeichenfolge „abc“ ist in den Konstantenpool eingetreten, aber das aktuelle System verfügt nicht über ein Zeichenfolgenobjekt namens abc, das heißt, es gibt keinen Verweis auf das Zeichenfolgenobjekt, auf das verwiesen wird der Konstantenpool abc, und es besteht keine Notwendigkeit, an anderer Stelle auf dieses Literal zu verweisen. Wenn ein Speicherrecycling auftritt, wird die Konstante abc aus dem Konstantenpool gelöscht. Die symbolischen Referenzen anderer Klassen (Schnittstellen), Methoden und Felder im Konstantenpool ähneln diesem.

3.2 Recycling nutzloser Klassen

Eine Klasse muss die folgenden drei Bedingungen gleichzeitig erfüllen, um als nutzlos zu gelten.

1. Alle Instanzen dieser Klasse wurden recycelt, das heißt, es gibt keine neu klassifizierten Instanzen im Java-Heap.

2. Der ClassLoader, der diese Klasse geladen hat, wurde recycelt.

3. Auf das dieser Klasse entsprechende java.lang.Class-Objekt wird nirgendwo verwiesen, und auf die Methoden dieser Klasse kann nirgendwo durch Reflektion zugegriffen werden

Die virtuelle Maschine kann Klassen, die diese drei Bedingungen erfüllen, gleichzeitig recyceln, es ist jedoch nicht erforderlich, sie zu recyceln. Ob Klassen recycelt werden sollen, die virtuelle HotSpot-Maschine stellt den Parameter -Xnoclassgc zur Steuerung bereit.

Zusammenfassung: Das Obige ist der gesamte Inhalt dieses Artikels, ich hoffe, dass er für das Studium aller hilfreich sein wird. Weitere verwandte Tutorials finden Sie unter Java-Video-Tutorial, Java-Entwicklungsgrafik-Tutorial, Bootstrap-Video-Tutorial!

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