jvm垃圾回收机制工作原理

时间：2024-10-26 17:21:11

Java 的 JVM 垃圾回收机制通过一系列算法和策略来自动管理内存。以下是 JVM 垃圾回收机制的工作原理，以案例来说明其运作。

考虑一个简单的 Java 程序，该程序创建多个对象并模拟内存的使用：

public class GarbageCollectionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建大量对象
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            String temp = new String("Object " + i);
        }

        // 触发垃圾回收
        System.gc();

        // 输出当前的内存状态
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        System.out.println("Used memory: " + (runtime.totalMemory() - runtime.freeMemory()));
    }
}

垃圾回收机制工作原理
1.对象的分配：

在上面的代码中，new String("Object " + i) 每次循环都会创建一个新的 String 对象，这些对象最初被分配在年轻代（Young Generation）中。
2.标记-清除算法：

.JVM 通过标记-清除算法来管理垃圾回收。它会标记所有仍然可以访问的对象（可达对象），然后清除未标记的对象，释放其占用的内存。
在我们的例子中，随着循环结束，创建的字符串对象变得不可达，等待被回收。
3.分代收集：

3.JVM 将堆内存分为不同的区域：年轻代、老年代和持久代（或元空间）。年轻代用于存放新创建的对象，老年代用于存放存活时间较长的对象。
Minor GC：当年轻代满时，会触发年轻代的垃圾回收（Minor GC），快速清理不可达对象，存活的对象会被移动到老年代。
Major GC：当老年代满时，会进行更复杂的回收（Major GC），这个过程通常比较耗时。
4.自动触发和手动触发：

在程序中，我们通过 System.gc() 手动请求 JVM 进行垃圾回收，但这只是一个建议，JVM 可以选择不执行。
在实际运行中，JVM 会根据内存使用情况自动决定何时进行垃圾回收。
内存状态监控
最后，通过 Runtime.getRuntime() 获取当前内存使用情况，可以看到程序在运行后的内存状态。虽然在 for 循环中创建了大量对象，垃圾回收机制会有效回收不再使用的对象，保持系统的稳定性和效率。

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