Java内存区域和垃圾收集器

我昨天读到了关于垃圾收集的文章，但我不理解其中的一些概念。我读过，对于次要收集，通常使用复制技术将可到达的对象移动到幸存者空间，而对于主要收集，通常使用标记和扫描

我不明白的第一件事是垃圾收集器从gc根开始，沿着图移动以检测活动实例，但它如何知道哪个对象是年轻的，哪个对象是旧的？它如何知道对象所在的内存区域

第二件事是，如果我们只进行小的收集，gc如何知道年轻一代中的对象不是由老一代中的对象引用的，还是由方法区域中的静态引用引用的

最后一件事是，在标记和扫掠之后，有时会进行压实。gc如何知道对移动对象的哪些引用必须更新？如果我们有一个程序，有数千个线程，使用巨大的帧堆栈和千兆字节的堆？它是否有一些内部结构，以地图或其他形式包含这些信息

谢谢

每次GC检查一个对象是否可以被收集时，它都会在该对象中增加一个计数器，告诉它该对象被GC访问了多少次。这是判断何时需要将对象从年轻一代移动到终身一代的最简单方法。但要知道对象所在的区域，可以使用对象的地址来计算它。（例如，JVM只会说0-100之间的内存地址是年轻一代，101+是终身一代。）

即使在较小的收集过程中，也会遍历整个对象图以检查引用。至少理论上是这样，在实践中会有一些优化。但总的想法是这样的

因为第一步是构建一个引用图，所以在压缩阶段仍然可以获得该信息。但是，压缩千兆字节大小的堆需要很长时间

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答案取决于GC算法，因此您将在答案中发现一些变化

GC如何知道哪个对象是年轻的，哪个对象是旧的？它如何知道对象所在的内存区域

对象的内存地址将回答这个问题，因为每个区域的位置趋于固定。调整大小是可能的，但只有当JVM暂停所有工作线程时才会发生。还请记住，G1收集器没有代，因此答案会因所使用的算法而异

gc如何知道年轻一代中的对象是不是被旧一代中的对象引用，还是被方法区域中的静态引用引用

一些GC算法将对堆中的所有对象执行完全扫描。其他人则依赖于这样的观察：从老代到年轻代的ref数量相对较低，因此JVM会跟踪它们，并将它们用作根来进行标记。其机制通常是一个记分卡系统，这就是为什么一些GC算法具有非常大的祖先空间，会减慢年轻空间的GC的速度。因为每一个物体的每一张记分卡都必须被检查，看它是否有一个指向年轻一代的指针

最后一件事是，在标记和扫掠之后，有时会进行压实。gc如何知道对移动对象的哪些引用必须更新

同样，答案也会有所不同，因为JVM可以改变这些细节。有些算法使用双间接寻址，因此指针很容易定位和更新。这涉及到为每个对象存储一个大索引。然而，当GC没有运行时，这会减慢用户代码的速度，因为运行的代码必须不断查找对象的实际位置，所以一些GC算法确实会跟踪引用

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Azul使用了一种非常聪明的机制，使内存页无效，并存储在陷阱处理程序代码中访问的重定向映射。因此，它只需要存储已移动对象的地址。而其他GC算法在扫描活动对象时跟踪信息。毕竟，我们不需要死堆的信息。

YoungGen/OldGen和PermGen是Java堆所在的三个区域。JVM非常熟悉每种语言的边界

在收集垃圾时，GC首先决定运行哪个空间，然后标识该空间中每个对象的GC根。对象是年轻的还是旧的由它在堆中所处的空间指定。GC也会保持每个对象的状态，就像每个对象存活了多少GC循环一样，这使GC可以估计将对象从年轻移动到老年的时间是否合适

对象图决定年轻一代对象是否由老一代引用引用

如果压缩对象，则也会更新参照。当对象从Young>Old Gen移动时也会发生这种情况

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谢谢@Geek！还有一件事，GC是如何执行小收集的？它是否也适用于采摘GC根？我知道在小集合中，你们不想触碰老一代中的那个些，所以GC如何决定应该在小集合中处理哪些GC根呢？谢谢Chris！我可以请你检查一下我在极客答案评论中的问题吗？@alobodzk如果我们选择一个算法，我们可以更具体。所以，让我们来看看CMS，Oracle Hotspot的并发标记和扫描的实现。他们年轻的GC使用通常的根，即线程、本机调用等。对于老一代到年轻一代的部分，它们有一个大的位数组，与老一代中的每个内存地址对齐。每个位表示，可能是指向年轻一代的指针（但可能是误报）。年轻一代扫描了这一点，并从中扎根。这些被称为“卡片表”。一些关于卡片表的详细信息可以在这里阅读：谢谢！你提到