Java中怎么實現內存回收

Java中怎么實現內存回收，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

Java內存區域

方法區、元空間

各個線程共享的內存區域，用于儲蓄已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯后的代碼等數據。 方法區有時也被稱為永久代。在 JDK1.8 及之后取消了永久代，取而代之的是元空間。在永久代中做調優是十分困難的，且效果不明顯。永久代的空間大小受制于 JVM 本身內存限制，而元空間是直接使用機器的內存，只受系統內存限制。元空間默認最大大小為無限制。 一些參數：

-XX:PermSize=N //方法區初始大小
-XX:MaxPermSize=N //方法區的最大大小

-XX:MetaspaceSize=N //元空間的初始大小
-XX:MaxMetaspaceSize=N //原空間的最大大小

堆

堆是 Java 虛擬機所管理的內存中最大的一塊，是所有線程所共享的，此內存區域的唯一目的就是存放對象實例。堆是垃圾收集器管理的主要區域。在 HotSpot 中，大多數情況下內存被分為新生代和老年代，默認分配比例為 1:2。在新生代中又被分為一個 Eden 和兩個 Survivor ，分配比例為 8:1:1。新生代中對象的年齡在經歷一次 Minor GC 后年齡會+1，當年齡達到15（默認值）后會進入老年代。 一些參數：

-XX:InitialHeapSize=N //堆初始大小
-Xms1024m //簡寫值
-XX:MaxHeapSize=N //堆的最大值
-Xmx1024m //簡寫值

-XX:MaxTenuringThreshold=15 //新生代進入老年代的年齡

棧區

線程私有，用于存儲局部變量表、操作數棧、動態鏈接、方法出口等信息。包含程序計數器、虛擬機棧和本地方法棧。

垃圾收集算法

哪些對象需要回收？

1. 引用計數算法 給對象一個引用計數器，每當有一個地方引用它時，計數器就加 1，當引用失效時就減 1。任何計數器為 0 的對象都是不被使用的對象。 缺點：難以解決循環引用問題。

2. 可達性分析算法 通過一系列的“GC Roots”作為起點，從這些節點開始向下搜索，搜索所達到的路徑稱為引用鏈。當一個對象不在任何引用鏈中，則此對象是不被使用的對象。

什么時候回收？ 在 可達性分析算法 中從 GC Roots 搜索時，必須保證引用的一致性，以使對象的引用關系不再發生變化。這點就導致了 GC 必須停止所有的執行線程（Stop The World）。 在 HotSpot 中使用 OopMap 來記錄調用信息。在代碼中有 OopMap 記錄的地方稱為 SafePoint。當 GC 發生時，需要讓所有線程先跑到 SafePoint 再執行 GC 操作。

如何回收？

1. 標記-清除算法 同名字一樣，這個方式分為“標記”和“清除”兩個階段，首先對不被使用的對象添加一個標記，之后對所有標記到的對象進行統一回收。 缺點：

• 標記和清除兩個階段的效率都不高

• 在回收之后會產生大量不連續的內存碎片，導致以后難以儲存較大的對象

2. 復制算法 將對象分為兩塊，當一塊對象用完了，就將還在使用的對象復制到另一塊對象上去。較 標記-清除算法 有更高的效率 缺點：每次只能使用一塊內存，使內存的利用率變低了。

3. 標記-整理算法 前半部分和 標記-清除算法 一樣，但后續將所有存活的對象移向一端，清除了內存碎片。

4. 分代收集算法 根據對象的不同存活周期，一般把對象分為新生代和老年代，根據各個年代的特點采用不同的收集算法。 對于新生代，每次都有大量對象死去，故采用復制算法。 對于老年代，對象存活率高，采用 標記-清除 或 標記-整理 算法。

垃圾收集器

如果說收集算法是內存回收的方法論，那么垃圾收集器就是內存回收的具體實現。

1. Serial 一個最基本、發展歷史最悠久的收集器。采用單線程的收集方式，且在收集時必須暫停其他所有的工作線程，直到收集結束。在 Client 模式下有較好效果。

2. ParNew ParNew 收集器就是 Serial 的多線程版本，能與 CMS 配合工作。

3. Parallel Scavenge 吞吐量優先的收集器。（吞吐量=用戶代碼運行時間/（用戶代碼運行時間+垃圾收集時間））

4. Serial Old Serial 的老年代版本

5. Parallel Old Parallel Scavenge 的老年代版本，JDK1.7、JDK1.8 中以 Parallel Scavenge + Parallel Old 為默認的新生代、老年代回收器。

6. CMS 以最短回收停頓時間為目的，對 CPU 資源敏感

7. G1 JDK1.9 中的默認垃圾收集器，G1 的主要關注點在于達到可控的停頓時間，在這個基礎上盡可能提高吞吐量。G1 中每個塊也會充當 Eden、Survivor、Old 三種角色，但是它們不是固定的，這使得內存使用更加地靈活。

內存分配策略

在 HotSpot 中，大多數情況下內存被分為新生代和老年代，默認分配比例為 1:2。在新生代中又被分為一個 Eden 和兩個 Survivor ，分配比例為 8:1:1。 一個新的對象一般會在新生代 Eden 區中分配。當 Eden 區沒有足夠空間進行分配時，將發起一次 Minor GC。 對于大對象(大量連續內存空間的Java對象)，會直接進入老年代。 長期存活的對象(默認熬過 15 次 Minor GC)，會進入老年代。 如果在 Survivor 中相同年齡的對象超過了 Survivor 的一般，這些對象將會直接進入老年代。

JDK命令行

一些用于監視虛擬機狀態和故障處理的命令

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