gc java ibm_月光软件站 - 编程文档 - Java - IBM JVM 1.4.1 GC与内存管理

(本文内容，主要翻译自http://www-106.ibm.com/developerworks/java/jdk/diagnosis/GCandMemory.pdf

1 概述

本文档介绍了IBM JavaVM 1.4.1中的ST(存储组件)的功能和工作原理。

ST组件负责在Heap中分配内存，这些内存可以用于定义对象、数组和类。在内存分配后，如果在JVM中存在一个有效的对它的引用，那么这个对象就被认为是存活的，也就是说，这个对象是可达的。当一个对象不直接或间接的被引用时，它就成为了垃圾，可以被回收，相应的内存可以重新使用。在回收对象时，垃圾回收器(简称GC)必须终止对象，保证对相关联的所有的monitor回收到pool中(这个池一般称为monitor cache)。在ST中，并不是所有的对象的处理都是相同的，有的对象(如ClassClass和Thread)对象总是在Heap种特殊的区域进行分配(PinnedClusters)，所有的Reference对象(包括子对象)在GC中也被特殊的处理。详细的情况在下文中会说明。

1.1 对象分配(Object Allocation)

当调用这些接口方法时，会进行对象的分配：stCacheAlloc, stAllocObject, stAllocArray, stAllocClass。这些方法都从堆中分配给定大小的区域，但有不同的调用参数和语义。stCacheAlloc总是用来分配小的对象，它被优化成为具有良好的性能，对象被直接从线程预先已经创建好的局部堆(Thread Local Allocation Buffer)中分配，一个新的对象总是在这个堆的尾部进行分配，不需要占用全局锁，因此，效率非常高。使用stAllocObject/stAllocArray分配的对象，如果足够小的话(<512字节)，也会从从这个局部堆中分配。

1.2 Reachable Objects

一个JVM的活动状态由几部分组成：所有活动线程的运行栈(Stack)，Java Classes的static成员，局部或全局的JNI引用。所有调用的方法都会有一个对应的C栈，这些是构成JVM的所有root对象的集合。在root中会引用堆中的对象，对象又会引用别的对象，这种引用关系会重复以确定所有可达的对象。

1.3 Garbage Collection

当JVM因为缺乏内存而不能在当前的堆中分配一个对象时，能做的第一件事是：对堆进行垃圾回收。这个过程在任何线程调用stGC时启动(可能是因为内存分配失败，或者是对System.gc()的调用)。

首先，JVM要获得进行垃圾回收需要的所有的锁资源，以保证在别的线程持有关键锁时，不会被暂停。所有其它的线程将通过XM接口暂停，保证这些线程的状态可以正确的被当前线程使用。这些状态包括线程栈、执行时刻的寄存器，这些状态时用来跟踪对象引用所必须的。

然后，GC就可以开始了，它包含3个阶段：标记(Mark)

清扫(Sweep)

压缩(Compaction) (可选)

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