详细描述一次完整的垃圾收集流程。
一次完整的垃圾回收(GC)流程主要包括以下步骤:
- 标记阶段:这个阶段主要是标记出所有需要回收的对象。GC 会从根节点(一些还在使用的全局变量、局部变量等)开始,递归标记所有被引用的对象。经过这个阶段后,所有被标记的对象都是需要保留的,未被标记的对象都是无用的,可以被回收。
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清除阶段:在这个阶段,GC 会清除所有未被标记的对象,回收他们占用的内存。清除的方式有很多种,比如直接清除,或者是通过标记-清除、标记-整理、复制等算法来实现。
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整理阶段:这个阶段是可选的,不是所有的 GC 算法都需要这个阶段。在标记和清除之后,内存中可能存在大量不连续的内存碎片。整理阶段就是为了将这些内存碎片整理成连续的内存块,以便我们在之后能够更高效地使用内存。
这就是一次完整的 GC 流程。需要注意的是,不同的 GC 算法可能会有不同的流程,比如标记-复制(Mark-Sweep)算法就没有整理阶段。
举个例子,假设你正在开发一个在线聊天应用,每当用户发送一条消息,你都会创建一个 Message 对象。当这个消息已经被所有的人看过,并且不再需要保留在内存中时,GC 就会在标记阶段将这个 Message 对象标记为可回收的。然后,在清除阶段,GC 会回收这个 Message 对象占用的内存。如果你的应用在高峰期有大量的消息生成,可能会产生大量的内存碎片,这时候,如果你的 GC 算法有整理阶段,就会在整理阶段将这些内存碎片整理成连续的内存块,以便之后能够更高效地使用内存。