java垃圾回收 GC算法

在java和c#语言中，使用的是托管代码，不像c++语言那样由程序员进行内存的手动分配和回收，java语言则由JVM即Java虚拟机 全权负责堆内存的管理，这样子大大减少了程序员的负担，同时一定程度上提高了开发效率和系统稳定性，而常用的GC垃圾回收算法有哪些呢？

Java的堆是一个运行时数据区，类的实例(对象)从中分配空间。Java虚拟机(JVM)的堆中储存着正在运行的应用程序所建立的所有对象，这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立，但是它们不需要程序代码来显式地释放。一般来说，堆的是由垃圾回收 来负责的，尽管JVM规范并不要求特殊的垃圾回收技术，甚至根本就不需要垃圾回收，但是由于内存的有限性，JVM在实现的时候都有一个由垃圾回收所管理的堆。垃圾回收是一种动态存储管理技术，它自动地释放不再被程序引用的对象，按照特定的垃圾收集算法来实现资源自动回收的功能。

垃圾收集的意义

在C++中，对象所占的内存在程序结束运行之前一直被占用，在明确释放之前不能分配给其它对象；而在Java中，当没有对象引用指向原先分配给某个对象的内存时，该内存便成为垃圾。JVM的一个系统级线程会自动释放该内存块。垃圾收集意味着程序不再需要的对象是"无用信息"，这些信息将被丢弃。当一个对象不再被引用的时候，内存回收它占领的空间，以便空间被后来的新对象使用。事实上，除了释放没用的对象，垃圾收集也可以清除内存记录碎片。由于创建对象和垃圾收集器释放丢弃对象所占的内存空间，内存会出现碎片。碎片是分配给对象的内存块之间的空闲内存洞。碎片整理将所占用的堆内存移到堆的一端，JVM将整理出的内存分配给新的对象。

垃圾收集能自动释放内存空间，减轻编程的负担。这使Java 虚拟机具有一些优点。首先，它能使编程效率提高。在没有垃圾收集机制的时候，可能要花许多时间来解决一个难懂的存储器问题。在用Java语言编程的时候，靠垃圾收集机制可大大缩短时间。其次是它保护程序的完整性， 垃圾收集是Java语言安全性策略的一个重要部份。

垃圾收集的一个潜在的缺点是它的开销影响程序性能。Java虚拟机必须追踪运行程序中有用的对象， 而且最终释放没用的对象。这一个过程需要花费处理器的时间。其次垃圾收集算法的不完备性，早先采用的某些垃圾收集算法就不能保证100%收集到所有的废弃内存。当然随着垃圾收集算法的不断改进以及软硬件运行效率的不断提升，这些问题都可以迎刃而解。
 
垃圾回收的原理

        Java虚拟机中有个称之为垃圾回收器的东西，实际上这个东西也许真正不存在，或者是已经集成到JVM中了，但这无关紧要，我们仍然可以称为为垃圾回收器。

垃圾回收器的作用是查找和回收（清理）无用的对象。以便让JVM更有效的使用内存。

        垃圾回收器的运行时间是不确定的，由JVM决定，在运行时是间歇执行的。虽然可以通过System.gc()来强制回收垃圾，但是这个命令下达后无法保证JVM会立即响应执行，但经验表明，下达命令后，会在短期内执行你的请求。JVM通常会感到内存紧缺时候去执行垃圾回收操作。

        垃圾回收过于频繁会导致性能下降，过于稀疏会导致内存紧缺。这个JVM会将其控制到最好，不用程序员担心。但有些程序在短期会吃掉大量内存，而这些恐怖的对象很快使用结束了，这时候也许有必要强制下达一条垃圾回命令，这是很有必要的，以便有更多可用的物理内存。从上面了解到，没有用的对象就是垃圾。准确的说，当没有任何线程访问一个对象时，该对象就符合垃圾回收的条件。

垃圾收集的算法分析

Java语言规范没有明确地说明JVM使用哪种垃圾回收算法，但是任何一种垃圾收集算法一般要做2件基本的事情：（1）发现无用信息对象；（2）回收被无用对象占用的内存空间，使该空间可被程序再次使用。

大多数垃圾回收算法使用了根集(root set)这个概念；所谓根集就量正在执行的Java程序可以访问的引用变量的集合(包括局部变量、参数、类变量)，程序可以使用引用变量访问对象的属性和调用对象的方法。垃圾收集首选需要确定从根开始哪些是可达的和哪些是不可达的，从根集可达的对象都是活动对象，它们不能作为垃圾被回收，这也包括从根集间接可达的对象。而根集通过任意路径不可达的对象符合垃圾收集的条件，应该被回收。下面介绍几个常用的算法。  

1. 引用计数法(Reference Counting Collector)

2. tracing算法(Tracing Collector)

3. compacting算法(Compacting Collector)

4. copying算法(Coping Collector)

5. generation算法(Generational Collector)

6. adaptive算法(Adaptive Collector)



具体的详细算法请参考下面给出的网页链接

http://speed847.iteye.com/blog/373278

http://lijunjie.iteye.com/blog/287752

http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=16480950&do=blog&id=101874

http://www.360doc.com/content/09/1202/16/520093_10213203.shtml

http://www.blogjava.net/Jack2007/archive/2008/04/11/192288.html

http://hi.baidu.com/jdc0109/blog/item/e488cc0c38387d29b0351d63.html

http://blog.sina.com.cn/s/blog_515015800100grid.html

http://www.javaask.com/?post=333

 

这个链接很有趣

http://java.chinaitlab.com/JDK/807773.html

http://blog.csdn.net/javafuns/article/details/1771535