JVM ガベージ コレクション メカニズムを理解する: いくつかのリサイクル アルゴリズムを調べる

JVM ガベージ コレクション メカニズムの簡単な紹介: いくつかのアルゴリズムを理解するには、特定のコード例が必要です。

ソフトウェア開発の継続的な進歩と増加に伴い、アプリケーションが複雑になると、メモリ管理が重要な問題になります。従来の手動メモリ管理では、メモリ リークやワイルド ポインタなどの問題が発生しやすいため、Java 仮想マシン (JVM) では、ガベージ コレクション (ガベージ コレクション、GC) を中心とした自動メモリ管理メカニズムが導入されています。 ）の仕組み。

ガベージ コレクションとは、プログラムの実行中に不要なオブジェクトによって占有されているメモリ領域を自動的に解放することを指します。オブジェクトが参照されなくなった場合は、ガベージ コレクションを実行できます。 JVM のガベージ コレクション メカニズムは、これらのガベージ オブジェクトを自動的に検出してリサイクルし、メモリ使用効率を向上させることができます。

JVM のガベージ コレクション メカニズムには主に次の側面が含まれます。

1. マーク スイープ アルゴリズム (マーク スイープ アルゴリズム): このアルゴリズムはメモリを 2 つの領域に分割します。生き残ったオブジェクトのエリアとゴミオブジェクトのエリア。まず、ルート オブジェクトから開始して、残っているすべてのオブジェクトが到達可能性分析によってマークされ、その後、マークされていないガベージ オブジェクトによって占有されているメモリ領域がクリアされます。
2. コピー アルゴリズム: このアルゴリズムはメモリを 2 つの等しいサイズの領域に分割し、一度に 1 つの領域のみを使用します。ある領域のメモリ空間が使い果たされると、残ったオブジェクトが別の領域にコピーされ、現在使用されている領域が整理され、使用されなくなったメモリ空間はクリアされます。
3. Mark-Compact アルゴリズム: このアルゴリズムはメモリを 2 つの領域に分割します。1 つは生き残ったオブジェクト用の領域、もう 1 つはガベージ オブジェクト用の領域です。まず、ルート オブジェクトから開始して、すべての生き残ったオブジェクトが到達可能性分析によってマークされます。次に、生き残ったオブジェクトがメモリの一端に圧縮され、メモリ空間全体のガベージ オブジェクトがクリーンアップされ、最後に参照オブジェクトのポインタが削除されます。が更新されます。

ガベージ コレクションは即時的な操作ではなく、定期的な操作であることに注意してください。 JVM は、現在のメモリ使用量とガベージ コレクション アルゴリズムの選択に基づいてガベージ コレクション操作を動的に実行します。

コードを使用して、上記の 3 つのアルゴリズムを簡単に説明します。

public class GarbageCollectionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 标记-清除算法示例
        List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            list1.add(i);
        }
        list1 = null; // 清除引用，触发垃圾回收

        // 复制算法示例
        List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            list2.add(i);
        }

        // 标记-压缩算法示例
        List<Integer> list3 = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            list3.add(i);
        }
        list3 = null; // 清除引用，触发垃圾回收
    }
}

上記のコードは、マーククリア アルゴリズム、コピー アルゴリズム、およびマーク圧縮アルゴリズムを簡単に説明します。この例では、3 つの ArrayList オブジェクトを作成し、適切なタイミングでそのうち 2 つのオブジェクトの参照をクリアし、それによってガベージ コレクション操作をトリガーします。

つまり、JVM のガベージ コレクション メカニズムは、不要なオブジェクトによって占有されているメモリ領域を自動的に解放することで、メモリ管理の作業を大幅に簡素化できます。これらのアルゴリズムのいくつかを理解すると、ガベージ コレクション メカニズムの原理と動作プロセスをより深く理解し、実際のソフトウェア開発でガベージ コレクション メカニズムを合理的に利用して、プログラムのパフォーマンスと安定性を向上させることができます。

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