Koleksi Sampah Java (GC) adalah mekanisme yang mana JVM secara automatik menguruskan memori, mengelakkan pengurusan memori manual dengan mengenal pasti dan membebaskan objek yang tidak lagi digunakan. 1. GC menggunakan analisis kebolehcapaian untuk menilai kelangsungan hidup objek, dengan timbunan sebagai kawasan kitar semula utama; 2. Java timbunan dibahagikan kepada kronik dan orang tua. Chronicle termasuk kawasan Eden dan dua kawasan yang selamat. Kebanyakan objek diperuntukkan di kawasan Eden. GC kecil membersihkan kawasan itu dan menyalin objek yang masih hidup ke kawasan yang selamat. Objek yang masih hidup jangka panjang memasuki usia tua; 3. Algoritma GC arus perdana termasuk penandaan mark, menyalin (untuk kronik), tisu mark (untuk orang tua); 4. Pengumpul yang biasa digunakan termasuk siri GC, scavenge selari, CMS, G1 dan ZGC/Shenandoah, yang sesuai untuk senario yang berbeza; 5. Prestasi GC boleh dipantau melalui JSTAT, Log GC, dan alat visualisasi, dan ditala dengan menyesuaikan saiz timbunan, memilih pemungut yang sesuai, mengurangkan penciptaan objek sementara, dan mengawal objek besar untuk memasuki usia tua. Menguasai mekanisme GC dapat membantu menyelesaikan masalah seperti kebocoran memori, GC yang kerap dan jeda yang kerap, dengan itu meningkatkan prestasi dan kestabilan aplikasi Java.

Mekanisme Koleksi Sampah Java (GC) adalah teras pengurusan memori automatiknya. Ramai pemaju tahu bahawa Java tidak perlu melepaskan ingatan secara manual, tetapi mereka tidak mempunyai pemahaman yang mendalam tentang bagaimana GC berfungsi, ketika ia mencetuskan, dan bagaimana ia mempengaruhi prestasi program. Sekiranya anda menghadapi kebocoran memori, GC yang kerap atau berhenti lama semasa pembangunan, ia menjadi sangat kritikal untuk memahami proses GC.

Apakah koleksi sampah java?

Ringkasnya, koleksi sampah Java adalah JVM secara automatik mengiktiraf objek yang tidak lagi digunakan dan membebaskan ruang ingatan yang mereka hadapi. Proses ini terutamanya berlaku pada timbunan. JVM menggunakan analisis jangkauan untuk menentukan objek mana yang "hidup" dan yang "mati". Objek yang dipanggil "mati" adalah objek yang tidak dirujuk oleh mana-mana benang aktif atau akar GC.

Akar GC biasa termasuk:

• Objek yang dirujuk dalam timbunan mesin maya
• Rujukan atribut statik kelas di kawasan kaedah
• Rujukan berterusan
• Objek yang dirujuk oleh JNI (kaedah asli) dalam timbunan kaedah tempatan

Penerangan ringkas mengenai struktur memori tumpukan java

Tumpukan Java biasanya dibahagikan kepada dua kawasan utama: generasi muda dan generasi lama.
Generasi Ceponymous dibahagikan kepada kawasan Eden dan dua kawasan yang selamat (S0 dan S1). Kebanyakan objek yang baru dibuat diberikan ke kawasan Eden. Apabila kawasan Eden penuh, GC kecil akan dicetuskan sekali. Objek yang masih hidup disalin ke salah satu kawasan yang selamat. Mereka yang bertahan selepas pelbagai GC akan dinaikkan pangkat ke usia tua.

Reka bentuk generasi ini direka untuk meningkatkan kecekapan GC. Kerana kebanyakan objek mempunyai kitaran hayat yang pendek, kekerapan GC kecil adalah tinggi tetapi cepat; Walaupun kadar survival objek tua adalah tinggi, kekerapan GC adalah rendah tetapi mengambil masa yang lama.

Algoritma dan pengumpul sampah biasa

Pada masa ini terdapat tiga algoritma GC arus perdana:

• Mark-Sweep : Tandakan pertama semua objek yang perlu dikitar semula, dan kemudian membersihkannya secara seragam. Kelemahannya ialah ia akan menghasilkan pemecahan memori.
• Menyalin : Bahagikan memori ke dalam dua keping, hanya menggunakan satu bahagian pada satu masa. Apabila GC, salin objek yang masih hidup ke blok lain dan membersihkan kawasan asal. Sesuai untuk generasi baru.
• Mark-Compact : Menggabungkan kelebihan dua yang pertama. Selepas menandakan, bukannya membersihkannya secara langsung, ia menggerakkan objek yang masih hidup ke satu hujung dan kemudian membersihkan ingatan di luar sempadan. Sesuai untuk orang tua.

Pengumpul GC yang biasa digunakan untuk JVM moden termasuk:

• Serial GC: Single Threaded, sesuai untuk mod klien
• Scavenge selari: pelbagai threading, memberi tumpuan kepada throughput
• CMS (sapuan tanda serentak): Latihan rendah, sesuai untuk aplikasi sensitif masa tindak balas
• G1 (Sampah Pertama): Pengurusan Partition, Mengambil kira kedua -dua throughput dan latency
• ZGC/Shenandoah: Generasi baru GC dengan latensi ultra-rendah

Bagaimana untuk memantau dan menyesuaikan prestasi GC?

Jika anda mendapati bahawa aplikasi mempunyai ketinggalan dan tindak balasnya lambat, anda boleh menyemak status GC dengan cara berikut:

• Gunakan perintah jstat -gc <pid></pid> untuk melihat kekerapan dan penggunaan masa GC
• Tambah Parameter JVM -XX: PrintGCDetails -XX: PrintGCDateStamps Output GC Log
• Pantau dengan alat visualisasi seperti VisualVM, JConsole, atau Prometheus Grafana

Cadangan Penalaan:

• Tetapkan saiz timbunan yang munasabah untuk mengelakkan GCS yang kerap kerana terlalu kecil. Terlalu besar boleh meningkatkan masa yang memakan GC penuh.
• Pilih pemungut GC yang sesuai mengikut ciri -ciri aplikasi
• Elakkan penciptaan objek sementara dan mengurangkan tekanan GC kecil
• Perhatikan masalah objek besar yang memasuki usia tua secara langsung, dan laraskan ambang dengan sewajarnya ( -XX:PretenureSizeThreshold )
• Jika anda sering mempunyai GC penuh, ia mungkin kebocoran memori. Gunakan tikar dan alat lain untuk menganalisis pembuangan tumpukan (pembuangan timbunan)

Pada dasarnya itu sahaja. Walaupun mekanisme GC adalah rumit, selagi anda menguasai prinsip asas dan kaedah pengesanan masalah biasa, anda dapat meningkatkan kestabilan dan prestasi aplikasi Java dengan berkesan.

Atas ialah kandungan terperinci Memahami proses pengumpulan sampah java. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!