对象究竟是如何从堆中移除的？

Question

我正在学习 Java 和所有不同世代的垃圾收集。我现在知道，当一个对象在运行后没有被标记时，它就会被清扫。不过我很好奇：这个全面的过程到底是什么？

我的理解是它从堆中删除死对象，并且堆存储在 RAM 中，但是删除究竟是如何工作的？操作系统是否公开了从 RAM 中删除特定块的数据的方法？

我猜它的作用相当于 C 中的 free() 函数的作用，所以我想这是一个关于该函数究竟做了什么的问题。

Answer 1

JVM 具有用于 GC 系统的可插拔架构。因此，JVM 实际所做的完全取决于您插入的 GC 引擎。在 SO 帖子中解释所有内容的细节有点多，但基本要点：

• JVM 很少调用 free 或 malloc。 JVM 是它自己的小系统，它会分配一个小船负载，然后通常永远保留它（java 主要是为服务器设计的，并假设它得到的任何东西都是为它保留的，其他应用程序不需要它。它如果不在服务器上，我会尝试玩得很好，但这不是 GC 的优化目标）——如果你的虚拟机在某个时候创建​​了 2GB 的东西，然后几乎所有这些东西都可以被 GC，它会是*，但是虚拟机保留从操作系统获得的 2GB。理论是：嘿，我不得不在我有生之年早些时候处理价值 2GB 的对象，我是一个服务器，很可能我会被要求做一项工作，导致我迟早不得不再次处理 2GB，并且 free/malloc 需要时间，所以为什么要为此烦恼呢？我将只保留 2GB 的页面给自己，因为它可以免费用于将堆内容写入其中。

• GC 倾向于在“页面”中工作——每个新创建的对象都会进入页面上下一个可用的 o 字节。一旦整个页面已满，它就会记住哪些对象从“伊甸园”中出来（如果您在单个方法的范围内创建一个对象，并且该对象永远不会被分配给任何地方的任何字段，那么该方法就是现在完成了，这意味着对象也必须完成。通常对于这个“第一代”（创建对象后的第一次，页面已满并且垃圾收集相关），JVM反向工作：它知道哪些对象尚未完成并将它们复制到一个新页面，全部位于该新页面的“前面”，然后只认为整个页面现在是空的。从这个意义上说，java可以以几乎零成本收集快速垃圾，并且 JVM 优于基于 malloc 和 free 的 C 代码，因此。这也意味着你应该制造大量垃圾。最好有一个通常不可变的类型，你不断制作新的实例，而不是拥有一个寿命更长的实例。续短命的垃圾通常是免费的。

• 对于下一代（随着物体继续存在，它们会不断被推高一个“一代”，连续几代被单独放置并且在更长的时间内未被收集。要点是：一个物体已经存在的时间越长， 降低它现在符合条件的机会。寿命长的对象（不符合收集条件）往往继续不符合条件。除了第一代之外，GC 倾向于在“积极”中工作标记和清扫”的方式，从所有“活着”的对象开始，并制作一个您可以通过它们到达的对象的扩展图，从而使这些对象也“活着”。但是一旦识别出垃圾，原理是一样的：制作一个新页面，复制非垃圾，然后将旧页面标记为空闲而不用零覆盖它，因为没有必要（java不允许指针运算，因此，代码没有风险看到未覆盖的字节在页）。

如果您知道硬盘碎片整理程序在过去是如何工作的 - 就是这样。

但请记住：这是一个过于简化的视图，它从各种 GC 实现中提取了一些细节。 Java VM 具有可插拔的内存架构，并且 GC 的实际工作方式之间存在广泛的差异。此处提到的技术（copy-alive-out-then-reuse-page、free-collect-fast-garbage、分代垃圾收集和标记和清除）并不是所有 JVM 可用的 GC 系统都普遍使用的。

*) 快速垃圾，如果你的 GC 是分代的，并且内置了一个“伊甸园”生成系统，通常总是接近持续应用，但是一旦你从伊甸园一代继续前进，不要假设垃圾正在消失今天收集。如果 JVM 有足够的堆剩余，那么此时绝对没有理由在收集上花费周期。符合 GC 条件的东西在堆中停留 DAYS 是完全可行的，因为无论如何服务器大多处于空闲状态，并且所有生成的对象都是快速垃圾，并且不会超过 eden gen。这是不适合将操作系统的 VM 占用内存指示的输出或 VM 自己的内存可用性报告视为特别有用的众多原因之一，也是您绝对不应该编写终结器的原因之一。假设您需要终结器执行的任何操作都不会及时清理垃圾。