Forschung: Verschiedene Arten von JVM-Garbage-Collection-Mechanismen

Eingehende Analyse: Mehrere Arten von JVM-Garbage-Collection-Mechanismen erfordern spezifische Codebeispiele

[Einführung]
JVM (Java Virtual Machine) ist die laufende Umgebung von Java-Programmen. Sie ist für die Kompilierung von Java-Code in Bytecode verantwortlich implementieren. Wenn eine Java-Anwendung ausgeführt wird, verwaltet die JVM automatisch die Speicherressourcen. Die wichtigste davon ist die Speicherbereinigung. Bei der Garbage Collection geht es darum, nutzlose Objekte zu bereinigen und belegten Speicherplatz freizugeben, wodurch die Ressourcennutzung und die Anwendungsleistung verbessert werden. Dieser Artikel bietet eine detaillierte Analyse verschiedener Arten von JVM-Garbage-Collection-Mechanismen und stellt spezifische Codebeispiele bereit.

【Mark-Sweep】
Mark-Sweep ist einer der grundlegendsten Garbage-Collection-Algorithmen. Zu den Hauptschritten gehören Markierungs- und Löschphasen.

Markierungsphase: Durchlaufen Sie ausgehend vom Stammobjekt den gesamten Objektgraphen und markieren Sie alle vom Stammobjekt aus erreichbaren Objekte als lebendige Objekte.
Der Beispielcode lautet wie folgt:

public void mark(Object obj) {
    if (obj.isMarked) {
        return;
    }
    obj.isMarked = true;
    for (Object ref : obj.references) {
        mark(ref);
    }
}

public void markSweep() {
    mark(rootObject);
    for (Object obj : heap) {
        if (!obj.isMarked) {
            sweep(obj);
        } else {
            obj.isMarked = false;
        }
    }
}

public void sweep(Object obj) {
    obj.references.clear();
    heap.remove(obj);
}

【Kopieren】
Der Kopieralgorithmus ist ein weiterer gängiger Garbage-Collection-Algorithmus. Es unterteilt den Heap-Speicher in zwei Bereiche und verwendet jeweils nur einen davon. Wenn Sie mit einem Bereich fertig sind, kopieren Sie die verbleibenden Objekte in einen anderen Bereich und löschen Sie dann alle Objekte im ursprünglichen Bereich.

Der Beispielcode lautet wie folgt:

public void copy() {
    for (Object obj : heap) {
        if (obj.isMarked) {
            copyToSurvivorSpace(obj);
        }
    }
}

public void copyToSurvivorSpace(Object obj) {
    if (obj.isCopied) {
        return;
    }
    obj.isCopied = true;
    SurvivorSpace.add(obj);
    for (Object ref : obj.references) {
        copyToSurvivorSpace(ref);
    }
}

public void swap() {
    Object[] temp = fromSpace;
    fromSpace = toSpace;
    toSpace = temp;
}

public void clear() {
    toSpace.clear();
}

[Mark-Compact]
Der Mark-Compact-Algorithmus ist auch einer der häufigsten Garbage-Collection-Algorithmen. Die Hauptschritte umfassen drei Phasen: Markieren, Sortieren und Räumen.

Markierungsphase: Markiert wie beim Mark-Clear-Algorithmus alle Objekte, die vom Stammobjekt aus erreichbar sind, als lebendige Objekte.
Aufräumphase: Verschieben Sie alle überlebenden Objekte an ein Ende, bereinigen Sie nutzlose Objekte und aktualisieren Sie Referenzbeziehungen.
Reinigungsphase: Löschen Sie den von nutzlosen Objekten belegten Speicherplatz.

Der Beispielcode lautet wie folgt:

public void compact() {
    int newIndex = 0;
    for (int i = 0; i < heap.length; i++) {
        Object obj = heap[i];
        if (obj.isMarked) {
            obj.isMarked = false;
            heap[newIndex++] = obj;
        } else {
            sweep(obj);
        }
    }
}

public void swap() {
    for (Object obj : heap) {
        for (Field field : obj.fields) {
            if (field.getValue().isObject()) {
                field.getValue().updateReference();
            }
        }
    }
}

public void sweep(Object obj) {
    obj.references.clear();
    heap.remove(obj);
}

[Zusammenfassung]
Dieser Artikel bietet eine detaillierte Analyse verschiedener Arten von JVM-Garbage-Collection-Mechanismen und liefert spezifische Codebeispiele. Der Mark-Sweep-Algorithmus gibt Speicherplatz frei, indem er lebende Objekte markiert und nicht verwendete Objekte löscht. Der Kopieralgorithmus sammelt Müll, indem er Live-Objekte in einen anderen Speicherbereich kopiert. Der Mark-Organize-Algorithmus gewinnt Speicherplatz zurück, indem er überlebende Objekte markiert, Objektpositionen organisiert und nutzlose Objekte löscht. Verschiedene Algorithmen unterscheiden sich in den Implementierungsdetails und anwendbaren Szenarien. Entwickler können basierend auf bestimmten Umständen einen geeigneten Garbage-Collection-Algorithmus auswählen, um die Anwendungsleistung zu verbessern.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonForschung: Verschiedene Arten von JVM-Garbage-Collection-Mechanismen. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!