Android 内存 - 垃圾回收（GC）机制

作者: Bfmall | 来源:发表于2021-03-26 16:48 被阅读0次

虽然Java大部分内存由垃圾回收器（GC）管理着，但是对内存的释放还是有必要知道一点的，毕竟对我们编程也是有一定的帮助的。例如，解决内存泄露问题等等！！

GC回收哪个区域的垃圾

这里所说的区域指的是运行时数据区，有5种：程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈，堆，方法区。

我们一一分析哪个区域由GC管理：

程序计数器：这里只保存当前线程锁执行的字节行号，也就是执行到了哪里，只是一块很小的内存，不在GC管理范围内。

虚拟机栈：这里保存的是方法执行时创建的栈帧，方法执行完后，自动从虚拟机栈弹出。也就是说，栈内数据，超过作用域后会被自动释放（创建的对象在堆内，栈只是保存对象的引用），所以也不在GC管理范围内。

本地方法栈：和虚拟机栈类似，只不过是Native方法，所以也不在GC管理范围内。

堆：储存对象实例和数组，大部分垃圾都在这里产生，这里是GC重点管理的区域。

方法区：储存类信息，常量，静态变量等信息，也会储存对象信息，也在GC管理范围内。

所以GC主要回收是的堆和 方法区 的垃圾。

GC回收哪些对象（所谓的“垃圾”）

有2种方法判断对象是“垃圾”，可以被GC回收：

引用计数算法

给对象添加一个引用计数器，当一个地方引用该对象，计数器值+1；当引用失效时，计数器值-1；如果引用计数器的值为0，说明该对象不能再次使用，也就成了“垃圾”，可以被GC回收。

引用计数法不能解决循环引用问题，也就是A对象持有B，B对象持有A，那么A和B的计数器值永远不会为0。故Java没有采用这种算法管理内存。

根搜索算法

这种算法的思路是通过一系列名为“GC ROOT”的对象为起始点，从这个节点像下搜索，搜索走过的路径为引用链，当一个对象没有任何引用链相连，即从GC Root到该对象不可达，则证明该对象不可用，也就成了“垃圾”，可以被GC回收。

哪些可以作为“GC ROOT”：

虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中的引用的对象

方法区中的类静态属性引用的对象

方法区中的常量引用的对象

本地方法栈中JNI（Native方法）的引用对象

GC什么时候执行

新生代eden空间满了，触发minor（小） gc；

升到老年代的对象大于老年代剩余空间，触发full（满） gc；

或者没满，但是被HandlePromotionFailure参数强制了，触发full（满） gc；

GC做了什么

我们先了解分代的垃圾回收机制：

新生代（Young generation）

用于保存第一次创建的对象，分为3个区域：1个伊甸园空间和2个幸存者空间，默认的比例是8:1:1

回收原理：

绝大多数刚刚被创建的对象会存放在伊甸园空间（Eden）。

在伊甸园空间执行第一次GC（Minor GC）之后，存活的对象被移动到其中一个幸存者空间（如S1，S1为From区域），伊甸园空间会被清空。

再次伊甸园空间执行GC后（Minor GC 是对整个新生代检查，不仅仅是伊甸园空间），如果幸存者空间S1的对象依旧还存活，那么这些存活的对象年龄增加。然后所有还存活的对象会被移动到另一个幸存者空间（如S2，S2是下次Minor GC的From区域）中，伊甸园空间和幸存者空间S1会被清空。

步骤3执行N（N = MaxTenuringThreshold（年龄阀值设定，默认15））次之后，依然存活的对象，就会被移动到老年代。

一般来说，新生代对象要经历N次Minor GC之后才会被移动到老年代。不过也有例外，对于一些比较大的对象（需要分配一块比较大的连续内存空间），则直接进入到老年代。一般在Survivor 空间不足的情况下发生。

老年代（Old generation）

老年代只有一个区域，但是这块区域很大，默认大小是新生代的2倍，正因如此，发生在老年代的GC（发生在老年代的GC叫Full GC）次数要比新生代少得多，而且做一次 Full GC 的时间比 Minor GC 要更长（约10倍）。

回收老年代的算法有几种，待会再分析。

持久代（Permanent generation）

也称之为方法区（Method area）：用于保存类常量以及字符串常量。注意，这个区域不是用于存储那些从老年代存活下来的对象，这个区域也可能发生GC。发生在这个区域的GC事件也被算为 Full GC 。

垃圾回收算法

标志-清除算法