牛皮了！世界级调优大师以上古传承之魔法，彻底揭开GC的秘密

2023-11-28 131

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简介： 计算机的进步，特别是硬件的发展之快总是让我们感到惊讶。在这波不断向前涌动的洪流中，技术领域的浮沉也愈发激烈。本书涉及的垃圾回收(Garbage Collection, GC)与其说是理论，其实更偏向技术层面，然而它却有着令人吃惊的漫长历史。GC在计算机发展的激流中没有浮起，也没有沉下。直到1995年Java发布，因为其内藏GC,人们才开始意识到GC的作用。

开篇水一水

计算机的进步，特别是硬件的发展之快总是让我们感到惊讶。在这波不断向前涌动的洪流中，技术领域的浮沉也愈发激烈。本书涉及的垃圾回收(Garbage Collection, GC)与其说是理论，其实更偏向技术层面，然而它却有着令人吃惊的漫长历史。GC在计算机发展的激流中没有浮起，也没有沉下。直到1995年Java发布，因为其内藏GC,人们才开始意识到GC的作用。

追溯Lisp语言的秘史我们会发现，GC这种让已经无法利用的内存实现自动再利用(可能称为“内存资源回收”更恰当)的技术，是于Lisp的设计开始约1年后，也就是1959年的夏天首次出现的。实现GC的是一个叫D. Edwards 的人。至今已经经过了60多年的漫长岁月。

如果看看某本教科书中的一节或者读读几篇论文就能明白GC是什么东西，那么或许就不需要这本书了，但GC并没有那么简单。

因为Java的出现，人们开始普遍认识到GC的可贵，自此多数的脚本语言都具备了GC。看到这种情形，我这个跟GC拉拉扯扯了近40年的人真是感慨万千。虽然没有什么切实的根据，但是我一直认为，具备GC的语言要比不具备GC的同等语言生产效率高百分之三十。

既然话说到这里了，我就再介绍一下我的个人看法吧。实际上，GC相当于虚拟内存。一般的虚拟内存技术是在较小的物理内存的基础上，利用辅助存储创造一片看上去很大的“虚拟”地址空间。也就是说，GC是扩大内存空间的技术，因此我称其为空间性虚拟存储。这样一来，GC就成了永久提供一次性存储空间的时间轴方向的时间性虚拟存储。神奇的是，比起称为“垃圾回收”，把GC称为“虚拟内存"令人感觉其重要了许多。当初人们根据计算机体系结构开发了许多关于空间性虚拟存储的支持，所以大部分的计算机都标配了空间性虚拟存储。只要硬件支持，GC性能就能稳步提升，然而现实情况是几乎没有支持GC的硬件，这不能不令人感到遗憾。

要说本书与涵盖面较广的GarbageCollection有什么不同，那就是本书涉及的面不那么广，但“算法篇”中对GC的基础内容进行了详实的讲解。另外，“实现篇”是本书的一大特色，其中解读了实际的GC代码。总体而言，本书作为一本教科书有着教育和现实意义。

那么，下面咱们就从目录、主要包括的内容和总结三部分给大家进行GC的拓展学习，希望大家能够喜欢！！

算法篇：共9章

1学习GC之前：本章中将为各位说明GC中的基本概念。

2 GC标记-清除算法：世界上首个值得纪念的GC算法是GC标记-清除算法(Mark Sweep GC)”。自其问世以来，一直到半个世纪后的今天，它依然是各种处理程序所用的伟大的算法。

3引用计数法：GC原本是一种“释放怎么都无法被引用的对象的机制”。那么人们自然而然地就会想到，可以让所有对象事先记录下“有多少程序引用自己"。让各对象知道自己的“人气指数"，从而让没有人气的对象自己消失，这就是引用计数法(Reference Counting),它是George E. Collins于1960年钻研出来的。

4 GC复制算法：GC复制算法(Copying GC )是Marvin L. Minsky在1963年研究出来的算法。说得简单点，就是只把某个空间里的活动对象复制到其他空间，把原空间里的所有对象都回收掉。这是一个相当大胆的算法。在此，我们将复制活动对象的原空间称为From空间，将粘贴活动对象的新空间称为To空间。