GC算法之复制算法
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GC算法之复制算法
编辑时间:2019-08-05 15:24 作者:毛毛小妖 浏览量:144 评论数:0

常见的GC算法有四种:引用计数法,标记清除算法、复制算法、标记整理算法。其中引用计数法效率太慢,现在已经不使用了。标记清除算法由于回收之后存在大量的内存碎片,存在效率和空间问题!为了解决效率问题,引出了复制算法!如果大家学习JVM相关的知识,强烈推荐周志明老师的《深入理解Java虚拟机》这本书。

复制算法的实质就是:将内存分为两部分,活动的对象移动到另一块区域,再将原来的内存区域清空。如下图所示:

    现在的商业虚拟机都是采用复制算法来回收新生代的。IBM公司的专业研究表明,新生代中的对象98%都是“朝生夕死”的,所以并不需要按照1:1的比例来划分内存空间,而是将内存分为一块较大的Eden区和两块较小的survivor区,每次使用Eden区和其中一块survivor区。当回收时,将Eden区和survivor区还存活的对象一次性复制到另外一块survivor区中,最后清理掉Eden区和刚才用过的survivor区。HotSpot虚拟机默认Eden区和survivor区的比例为8:1:1,也就是每次新生代中可用内存空间为整个新生代容量的90%,只有10%的内存空间被浪费。

那么为什么在JVM的新生代内存中,为什么除了Eden区,还要设置两个Survivor区?

一、为什么要有Survivor区

我们先来看设置Survivor区的意义在哪里?

    如果没有Survivor,Eden区每进行一次Minor GC,存活的对象就会被送到老年代。老年代很快被填满,触发Major GC(因为Major GC一般伴随着Minor GC,也可以看做触发了Full GC)。老年代的内存空间远大于新生代,进行一次Full GC消耗的时间比Minor GC长得多。因此,Survivor的存在意义,就是减少被送到老年代的对象,进而减少Full GC的发生,Survivor的预筛选保证,只有经历16次Minor GC还能在新生代中存活的对象,才会被送到老年代。

二、为什么要设置两个Survivor区

设置两个Survivor区最大的好处就是解决了碎片化,下面我们来分析一下。

    为什么一个Survivor区不行?第一部分中,我们知道了必须设置Survivor区。假设现在只有一个survivor区,我们来模拟一下流程: 
刚刚新建的对象在Eden中,一旦Eden满了,触发一次Minor GC,Eden中的存活对象就会被移动到Survivor区。这样继续循环下去,下一次Eden满了的时候,问题来了,此时进行Minor GC,Eden和Survivor各有一些存活对象,如果此时把Eden区的存活对象硬放到Survivor区,很明显这两部分对象所占有的内存是不连续的,也就导致了内存碎片化。 

    那么,顺理成章的,应该建立两块Survivor区,刚刚新建的对象在Eden中,经历一次Minor GC,Eden中的存活对象就会被移动到第一块survivor space S0,Eden被清空;等Eden区再满了,就再触发一次Minor GC,Eden和S0中的存活对象又会被复制送入第二块survivor space S1(这个过程非常重要,因为这种复制算法保证了S1中来自S0和Eden两部分的存活对象占用连续的内存空间,避免了碎片化的发生)。S0和Eden被清空,然后下一轮S0与S1交换角色,如此循环往复。如果对象的复制次数达到16次,该对象就会被送到老年代中。

    上述机制最大的好处就是,整个过程中,永远有一个survivor space是空的,另一个非空的survivor space无碎片。

    那Survivor为什么不分更多块呢?如果Survivor区再细分下去,每一块的空间就会比较小,很容易导致Survivor区满,因此,我认为两块Survivor区是经过权衡之后的最佳方案。

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