第27講心得

該講介紹了Java 常見的垃圾收集器。                                                                                                                                                                  

1. 於物件例項收集，主要是兩種基本演算法，引用計數和可達性分析。引用計數演算法，顧名思義，就是為物件新增一個引用計數，用於記錄物件被引用的情況，如果計數為 0，即表示物件可回收。這是很多語言的資源回收選擇，例如因人工智慧而更加火熱的 Python，它更是同時支援引用計數和垃圾收集機制。具體哪種最優是要看場景的，業界有大規模實踐中僅保留引用計數機制，以提高吞吐量的嘗試。Java 並沒有選擇引用計數，是因為其存在一個基本的難題，也就是很難處理迴圈引用關係。另外就是 Java 選擇的可達性分析，Java 的各種引用關係，在某種程度上，將可達性問題還進一步複雜化，具體請參考專欄第 4 講，這種型別的垃圾收集通常叫作追蹤性垃圾收集（Tracing Garbage Collection）。其原理簡單來說，就是將物件及其引用關係看作一個圖，選定活動的物件作為 GC Roots，然後跟蹤引用鏈條，如果一個物件和 GC Roots 之間不可達，也就是不存在引用鏈條，那麼即可認為是可回收物件。JVM 會把虛擬機器棧和本地方法棧中正在引用的物件、靜態屬性引用的物件和常量，作為 GC Roots。
2. 常見的垃圾收集演算法主要分為三類：複製（Copying）演算法，我前面講到的新生代 GC，基本都是基於複製演算法，過程就如專欄上一講所介紹的，將活著的物件複製到 to 區域，拷貝過程中將物件順序放置，就可以避免記憶體碎片化。這麼做的代價是，既然要進行復制，既要提前預留記憶體空間，有一定的浪費；另外，對於 G1 這種分拆成為大量 region 的 GC，複製而不是移動，意味著 GC 需要維護 region 之間物件引用關係，這個開銷也不小，不管是記憶體佔用或者時間開銷。標記 - 清除（Mark-Sweep）演算法，首先進行標記工作，標識出所有要回收的物件，然後進行清除。這麼做除了標記、清除過程效率有限，另外就是不可避免的出現碎片化問題，這就導致其不適合特別大的堆；否則，一旦出現 Full GC，暫停時間可能根本無法接受。標記 - 整理（Mark-Compact），類似於標記 - 清除，但為避免記憶體碎片化，它會在清理過程中將物件移動，以確保移動後的物件佔用連續的記憶體空間。