Java对象之死

简介: 我们都知道垃圾回收是指回收那些不再使用的对象所占的内存区域。生动的说,在 Java 的世界里,无用的人就要拉出去枪毙了,并且把其所占的地盘清理,以便让“别人“来使用。 如何判断对象“无用”? 关于判断对象是否无用的算法,在JVM的发展过程中出现过两种算法:一种是引用计数和根集算法。 引用计

我们都知道垃圾回收是指回收那些不再使用的对象所占的内存区域。生动的说,在 Java 的世界里,无用的人就要拉出去枪毙了,并且把其所占的地盘清理,以便让“别人“来使用。

对象之死

如何判断对象“无用”?

关于判断对象是否无用的算法,在JVM的发展过程中出现过两种算法:一种是引用计数和根集算法。

引用计数算法

例如下图中的object1的引用计数是2,GC的时候不回收,object6、object7引用计数为0,GC的时候要被回收。引用计数有个缺点:当引用产生闭环的时候即便是对象实际上已经“无用”也无法回收了,例如下图中的 ,object4、object5、object8直接引用关系。

引用计数

根集算法

引用计数算法简高效,早期的 Java 虚拟机中使用这个方式,但是正如上面提到的不能解决“引用闭环”的问题,后来的 Java 虚拟机中普普采用根集算法。从 GCRoot(比如一个静态变量) 开始遍历引用关系,能遍历到的,叫做引用可达,遍历不到的叫做不可达。不可达的对象就被判“死刑了”,GC的时候将被枪毙掉。

根集算法

对象回收之后的内存如何处置?

人死了、遗产处理不好会产生很多纠纷,所以有法律制度。在 JVM 的世界里对象死了,剩下的“遗产”无非就是它占据的那片内存空间。对象死后生下的那部分内存空间进行一下规划的,具体算法有三种。

三种回收算法

标记-清除

标记就是把那些“无用的对象”标记一下,被标记的对象等于被判了死刑,也就是就可以回收了,清除就是变那些被标记了的对象清楚掉。

GC标记之后的状态

清除之后的状态

我们发现,清除之后的状态,其中的可用内存并不是连续的,也就是说内存存在碎片,如果创建一个大对象,无法分配到足够大的连续内存空间,使得GC不得不做一次重新整理。由于可用对象和无用对象直接的内存不是连续的,所以标记的过程是要遍历识别内存区域的,清除的过程也是要遍历识别的,整个过程效率比较低。

##标记-复制
标记的过程不变。把内存划分为两部分,一部分叫做预留区域(下图虚线框中),不分配对象。在GC的时候把那些正在使用的对象复制到预留区域,然后再把非预留区域以外的内存全部清除。

标记之后内存状态

复制之后内存状态

清除之后内存状体

解决了效率和内存碎片的问题,但是代价是昂贵的:牺牲了1/2的内存,显然在很多情况下是无法接受的。

标记-整理

标记的过程依然不变,标记之后处于内存末端区域的正在使用的对象向前移动占据覆盖那些被标记了的区域(有一种碾压的感觉),把正在使用的对象赶到一起,再把剩余的标记对象全部清除。

标记之后内存状体

移动之后的内存状态

清除之后内存状体

分代混合算法

在现代虚拟机(通常就是 HotSpot(TM)),使用的分代算法来处理内存,并没有什么新意,只是针对对象的生命周期范围来划分区域,不同的区域使用不同的算法。一般分为新生代和老生代,新生代由于生命不长,GC的时候大部分对象已经死亡,所以有足够的空间作为担保,可用使用标记-复制算法,对于老生代老生代使用标记-清除或标记-整理算法。

分代混合算法

Stop the world

抬脚打扫卫生.png

想象一下,你不可能在妈妈一边打扫卫生的时候你一边扔垃圾吧,她当然希望你乖乖做在沙发上抬起脚来别动。JVM的世界亦如此,前面我们说道使用引用关系的根集算法来标记对象是否无用,二这个引用关系只是某一时刻的“快照”,使用一个叫做OopMap的数据结构来保存的。引用关系是会随时间变化的,所以在垃圾回收器进行垃圾回收时候就必须的有所停顿,sun把这个现象叫做“Stop the world ”。

所以频繁的GC会影响性能,对象存活时间过长会占用内存,在实际开发过程中我们如何去平衡内存空间和执行效率、如何去选择对象生命周期是非常重要的。

目录
相关文章
|
11天前
|
存储 Java
java的对象详解
在Java中,对象是根据类模板实例化的内存实体,具有唯一标识符、属性及行为。通过`new`关键字实例化对象并用构造方法初始化。变量存储的是对象引用而非对象本身,属性描述对象状态,方法定义其行为。Java利用垃圾回收机制自动处理不再使用的对象内存回收,极大地简化了对象生命周期管理,同时对象具备封装、继承和多态性,促进了代码的重用与模块化设计。这使得Java程序更易于理解、维护和扩展。
|
7天前
|
Java 编译器
Java——类与对象(继承和多态)
本文介绍了面向对象编程中的继承概念,包括如何避免重复代码、构造方法的调用规则、成员变量的访问以及权限修饰符的使用。文中详细解释了继承与组合的区别,并探讨了多态的概念,包括向上转型、向下转型和方法的重写。此外,还讨论了静态绑定和动态绑定的区别,以及多态带来的优势和弊端。
20 9
Java——类与对象(继承和多态)
|
7天前
|
SQL Java 编译器
Java——类与对象(封装)
封装是面向对象编程中的概念,指将数据(属性)和相关操作(方法)组合成独立单元(类),使外部无法直接访问对象的内部状态,只能通过提供的方法进行交互,从而保护数据安全。例如,手机将各种组件封装起来,只暴露必要的接口供外部使用。实现封装时,使用`private`关键字修饰成员变量,并提供`get`和`set`方法进行访问和修改。此外,介绍了包的概念、导入包的方式及其注意事项,以及`static`关键字的使用,包括静态变量和方法的初始化与代码块的加载顺序。
18 10
Java——类与对象(封装)
|
7天前
|
Java C语言
Java——类与对象
这段内容介绍了Java中的类和对象、`this`关键字及构造方法的基本概念。类是对现实世界事物的抽象描述,包含属性和方法;对象是类的实例,通过`new`关键字创建。`this`关键字用于区分成员变量和局部变量,构造方法用于初始化对象。此外,还介绍了标准JavaBean的要求和生成方法。
18 9
Java——类与对象
|
8天前
|
存储 Java
Java的对象和类的相同之处和不同之处
在 Java 中,对象和类是面向对象编程的核心。
|
2天前
|
Java
Java实现:将带时区的时间字符串转换为LocalDateTime对象
通过上述方法,你可以将带时区的时间字符串准确地转换为 `LocalDateTime`对象,这对于处理不需要时区信息的日期和时间场景非常有用。
39 4
|
2天前
|
SQL Java 关系型数据库
在Java中,创建数据源对象
在Java中,创建数据源对象
9 1
|
8天前
|
存储 Java
Java编程中的对象序列化与反序列化
【9月更文挑战第12天】在Java的世界里,对象序列化与反序列化是数据持久化和网络传输的关键技术。本文将带你了解如何通过实现Serializable接口来标记一个类的对象可以被序列化,并探索ObjectOutputStream和ObjectInputStream类的使用,以实现对象的写入和读取。我们还将讨论序列化过程中可能遇到的问题及其解决方案,确保你能够高效、安全地处理对象序列化。
|
13天前
|
Java
Java 对象和类
在Java中,**类**(Class)和**对象**(Object)是面向对象编程的基础。类是创建对象的模板,定义了属性和方法;对象是类的实例,通过`new`关键字创建,具有类定义的属性和行为。例如,`Animal`类定义了`name`和`age`属性及`eat()`、`sleep()`方法;通过`new Animal()`创建的`myAnimal`对象即可调用这些方法。面向对象编程通过类和对象模拟现实世界的实体及其关系,实现问题的结构化解决。
|
16天前
|
存储 Java 程序员
优化Java多线程应用:是创建Thread对象直接调用start()方法?还是用个变量调用?
这篇文章探讨了Java中两种创建和启动线程的方法,并分析了它们的区别。作者建议直接调用 `Thread` 对象的 `start()` 方法,而非保持强引用,以避免内存泄漏、简化线程生命周期管理,并减少不必要的线程控制。文章详细解释了这种方法在使用 `ThreadLocal` 时的优势,并提供了代码示例。作者洛小豆,文章来源于稀土掘金。