java - 垃圾回收会改变Java中的对象地址吗？

Question

我读到垃圾收集可能会导致运行时内存碎片问题。为了解决这个问题，JVM 进行了压缩，它获取所有 Activity 对象并为它们分配连续的内存。这意味着对象地址必须不时改变？另外，如果发生这种情况，

1. 对这些对象的引用是否也重新分配？
2. 这不会导致严重的性能问题吗？ Java 是如何应对的？

Answer 1

I read that garbage collection can lead to memory fragmentation problem at run-time.

这不是垃圾收集堆独有的问题。当您有手动管理的堆并以与前面的分配顺序不同的顺序释放内存时，您也可能会得到碎片堆。能够拥有与自动存储(又称堆栈内存)的后进先出顺序不同的生命周期，是使用堆内存的主要动机之一。

To solve this problem, compacting is done by the JVM where it takes all the active objects and assigns them contiguous memory.

不一定是所有对象。典型的实现策略将内存划分为逻辑区域，并且仅将对象从特定区域移动到另一个区域，而不是一次移动所有现有对象。这些策略可能会包含对象的年龄，例如分代收集器将年轻代的对象从伊甸园空间移动到幸存者空间，或者剩余对象的分布，例如“垃圾优先”收集器，顾名思义，它会，首先清除垃圾率最高的片段，这意味着获得空闲的连续内存块的工作量最小。

This means that the object addresses must change from time to time?

当然可以。

Also, if this happens,

1. Are the references to these objects also re-assigned?

该规范没有规定对象引用的实现方式。间接指针可能无需调整所有引用，另请参阅 this Q&A 。然而，对于使用直接指针的 JVM，这确实意味着这些指针需要进行调整。

2. Won't this cause significant performance issues? How does Java cope with it?

首先，我们必须考虑从中获得什么。 “消除碎片化”本身并不是目的。如果我们不这样做，我们就必须扫描可到达的对象以查找它们之间的间隙，并创建一个维护此信息的数据结构，我们将其称为“空闲内存”。我们还需要实现内存分配，以搜索该数据结构中的匹配 block ，或者在未找到精确匹配的情况下分割 block 。与从连续的空闲内存块进行分配相比，这是一个相当昂贵的操作，我们只需将指针按所需的大小碰撞到下一个空闲字节。

鉴于分配比垃圾收集更频繁地发生，垃圾收集仅在内存已满(或超过阈值)时运行，这确实已经证明更昂贵的复制操作是合理的。它还意味着仅使用更大的堆就可以解决性能问题，因为它减少了所需的垃圾收集器运行次数，而幸存者对象的数量不会随内存扩展(无法访问的对象仍然无法访问，无论您将垃圾收集器延迟多长时间) Collection )。事实上，推迟收集会增加同时有更多对象无法访问的可能性。还可以与 this answer 进行比较.

调整引用的成本并不比标记阶段遍历引用的成本高很多。事实上，非并发收集器甚至可以将这两个步骤结合起来，在第一次遇到时传输对象并调整随后遇到的引用，而不是标记对象。实际的复制是更昂贵的方面，但如上所述，通过不复制所有对象而是使用基于典型应用程序行为的某些策略(例如分代方法或“垃圾优先”策略)来减少所需的工作，可以减少成本。