CN101894049A - 一种自适应回收垃圾对象的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自适应回收垃圾对象的系统及方法,该方法包括,当系统运行期间,释放JAVA垃圾对象时,同时释放所述对象的堆内空间及对外空间。采用本发明的技术方案,通过释放垃圾对象占用的所有空间,避免了内存空间的浪费;再者,可根据当前系统运行需要进行释放,而不是一次释放所有垃圾对象,提高了CPU资源的利用率以及JAVA虚拟机的性能。
Description
技术领域
本发明涉及JAVA虚拟机领域,尤其涉及一种自适应回收垃圾对象的系统及方法。
背景技术
JAVA是目前使用最广泛的程序设计语言,JAVA由于其跨平台性,有很强的可移植性,得到广大程序员的青睐,JAVA程序广泛应用于服务器、PC、移动终端、嵌入式消费电子产品、智能卡等领域,并正在向更广泛的领域扩展。
JAVA是由传统的面向对象语言C++演进过来,运行于JAVA虚拟机之上,由JAVA虚拟机管理资源和屏蔽平台相关性。对内存的控制和及时释放是一项很复杂的工作,为了将程序员从这项工作中解放出来,JAVA虚拟机建立了垃圾回收机制。
现用的垃圾回收调度算法有:
1系统定时遍历堆中所有对象,判断对象为垃圾就进行回收。这种垃圾回收调度方法不及时,可能在实例化一个对象时,堆空间不够导致为对象分配空间失败,还可能会在CPU繁忙时,到达定时回收时间,还要回收所有垃圾。导致系统更繁忙,程序运行不畅。
2在新创建一个对象时,判断堆空间是否足够,如果不够,马上调度垃圾回收算法,回收所有垃圾。这种调度方式只对JAVA虚拟机堆空间的内存进行管理,不能限制分配在堆外空间的内存。采用这种调度方法会出现堆空间足够,垃圾对象占用较大堆外空间,造成内存资源的浪费。甚至因为内存不够而出现导致系统运行不畅。
3JAVA程序开发人员主动调用JAVA虚拟机提供的垃圾回收接口函数调度垃圾回收。这种办法又恢复到传统编程方式的内存管理方法。其缺点是要预先确定占用的内存空间是否应该被回收,程序员不仅要考虑如何实现算法满足应用,还要花费很多精力考虑合理利用内存,避免内存泄露。
另外,现有的垃圾回收算法均采用一次调度全部回收的方式进行垃圾回收。垃圾回收算法,涉及到内存碎片整理等,是一项很浪费CPU资源的工作。为了消除传统垃圾回收算法的以上缺点,提高JAVA虚拟机性能。
发明内容
本发明提供一种自适应回收垃圾对象的系统及方法,释放垃圾对象时,释放垃圾对象占用的所有空间,避免了内存空间的浪费。
一种自适应回收垃圾对象的方法,包括:
当系统运行期间,释放JAVA垃圾对象时,同时释放所述对象的堆内空间及对外空间。
进一步地,选择释放的垃圾对象时,先选择占用空间最大的垃圾对象进行释放,若释放后内存空间仍不能满足当前系统运行需要,则进一步选择剩余垃圾对象中占用空间最大的进行释放,直到释放的空间满足当前系统运行需要。
进一步地,选择进行释放的垃圾对象后,根据当前系统运行CPU资源使用状况和回收该垃圾的算法复杂度判断是否回收该垃圾对象,若当前CPU的资源足够释放该垃圾对象时判定可以回收该垃圾对象,否则不可以回收该垃圾对象,并选择其余垃圾对象中占用空间最大的进行释放。
进一步地,所述选择占用空间最大的垃圾对象是指,
(1)当虚拟机之外的进程触发垃圾对象回收时,选择占用堆外空间最大的垃圾对象;
(2)当检测到内存占用量超过系统稳定阀值时释放垃圾对象时,选择占用的堆内及对外空间之和最大的垃圾对象;
(3)当创建新的JAVA对象且因内存不够需要释放垃圾对象时,选择占用堆内空间最大的垃圾对象。
进一步地,当系统运行期间,JAVA虚拟机遍历堆空间中的所有对象,将引用数为0的对象设为垃圾对象,并计算回收所述垃圾对象的复杂粒度;
所述遍历对象是定时遍历,或是需要进行垃圾对象回收时进行遍历。
本发明还提供一种自适应回收垃圾对象的系统,包括释放模块;
所述释放模块,用于释放JAVA垃圾对象时,同时释放所述对象的堆内空间及对外空间。
进一步地,所述系统还包括选择模块,用于选择释放的垃圾对象;
所述选择模块选择释放的垃圾对象时,先选择占用空间最大的垃圾对象进行释放,若释放后内存空间仍不能满足当前系统运行需要,则进一步选择剩余垃圾对象中占用空间最大的进行释放,直到释放的空间满足当前系统运行需要。
进一步地,所述系统还包括判断模块;
所述选择模块还用于将选择的垃圾对象发送至判断模块,以及判断模块判定选择的垃圾对象不可以回收时从其余的垃圾对象中选择占用空间最大的垃圾对象;
所述判断模块,用于根据当前系统运行CPU资源使用状况和回收该垃圾的算法复杂度判断是否回收选择的垃圾对象,若当前CPU的资源足够释放该垃圾对象时判定可以回收该垃圾对象,否则不可以回收该垃圾对象;当判定不可以回收该垃圾对象时通知选择模块重新选择垃圾对象进行回收。
进一步地,所述选择模块选择占用空间最大的垃圾对象是指,
(1)当虚拟机之外的进程触发垃圾对象回收时,选择占用堆外空间最大的垃圾对象;
(2)当检测到内存占用量超过系统稳定阀值时释放垃圾对象时,选择占用的堆内及对外空间之和最大的垃圾对象;
(3)当创建新的JAVA对象且因内存不够需要释放垃圾对象时,选择占用堆内空间最大的垃圾对象。
进一步地,所述系统还包括设置模块,用于系统运行期间,遍历堆空间中的所有对象,将引用数为0的对象设为垃圾对象,以及计算回收所述垃圾对象的复杂粒度;
所述设置模块遍历对象是定时遍历,或是需要进行垃圾对象回收时进行遍历。
综上所述,本发明提供一种自适应回收垃圾对象的系统及方法,通过释放垃圾对象占用的所有空间,避免了内存空间的浪费;再者,可根据当前系统运行需要进行释放,而不是一次释放所有垃圾对象,提高了CPU资源的利用率以及JAVA虚拟机的性能。
本发明尤其适用于CPU性能低、内存容量较小的嵌入式系统上的JAVA虚拟机。
附图说明
图1是本发明系统结构示意图;
图2是本发明方法流程图。
具体实施方式
本发明提供一种自适应回收垃圾对象的系统及方法,当系统运行期间,释放JAVA垃圾对象时,同时释放该对象的堆内空间及对外空间。
本实施例提供一种自适应回收垃圾对象的系统,如图1所示,包括释放模块、判断模块、选择模块及设置模块;
选择模块,用于选择释放的垃圾对象;
选择模块选择释放的垃圾对象时,先选择占用空间最大的垃圾对象进行释放,若释放后内存空间仍不能满足当前系统运行需要,则进一步选择剩余垃圾对象中占用空间最大的进行释放,直到释放的空间满足当前系统运行需要。
选择模块还用于将选择的垃圾对象发送至判断模块,以及判断模块判定选择的垃圾对象不可以回收时从其余的垃圾对象中选择占用空间最大的垃圾对象;
判断模块,用于根据当前系统运行CPU资源使用状况和回收该垃圾的算法复杂度判断是否回收选择的垃圾对象,若当前CPU的资源足够释放该垃圾对象时判定可以回收该垃圾对象,否则不可以回收该垃圾对象;当判定不可以回收该垃圾对象时通知选择模块重新选择垃圾对象进行回收。
释放模块,用于释放JAVA垃圾对象时,同时释放该垃圾对象的堆内空间及对外空间。
选择模块选择占用空间最大的垃圾对象是指:
(1)当虚拟机之外的进程触发垃圾对象回收时,选择占用堆外空间最大的垃圾对象;
(2)当检测到内存占用量超过系统稳定阀值时释放垃圾对象时,选择占用的堆内及对外空间之和最大的垃圾对象;
(3)当创建新的JAVA对象且因内存不够需要释放垃圾对象时,选择占用堆内空间最大的垃圾对象。
设置模块,用于系统运行期间,遍历堆空间中的所有对象,将引用数为0的对象设为垃圾对象,以及计算回收该垃圾对象的复杂粒度;
设置模块遍历对象可以是定时遍历,也可以是需要进行垃圾对象回收时进行遍历。
本实施例提供一种自适应回收垃圾对象的方法,JAVA虚拟机创建一个对象信息列表,记录JAVA程序运行期间所有对象大小的大小、创建该对象申请的堆内及堆外空间,以及标记对象是否为垃圾,队列按照可释放空间大小排序。
当系统运行期间,释放JAVA垃圾对象时,同时释放该对象的堆内空间及对外空间。
如图2所示,包括以下步骤:
步骤S1:当需要释放JAVA程序的对象占用的空间时,JAVA虚拟机按照预设的回收对象方式选择回收对象;
预设的回收对象方式可以但不限于是:
(1)虚拟机之外的进程触发垃圾对象回收
和虚拟机相关的进程(如图形引擎、媒体播放模块等),在申请内存时,探测到内存不足时,通知JAVA虚拟机进行垃圾回收,JAVA虚拟机接收到回收通知,采用占用堆外空间大优先回收的方式来回收垃圾对象,即选择占用堆外空间最大的垃圾对象作为回收对象。
(2)定时检测系统,回收垃圾对象
定期查询当前内存使用状态,如果内存占用量超过系统稳定阀值,则查找当前可供回收的垃圾对象。采用消耗内存资源多优先回收的方式来回收垃圾,即选择占用内存最大的垃圾对象作为回收对象。
此处消耗内存指占用的堆内及对外空间之和。
(3)堆空间不够时触发垃圾对象回收
JAVA程序创建新的对象时,检查是否有足够的内存供分配,如果不足,采用占据堆内空间多优先回收的方式来回收垃圾,即选择占用堆内空间最大的垃圾对象作为回收对象。
步骤S2:JAVA虚拟机根据当前系统运行CPU资源使用状况和回收该垃圾的算法复杂度判断是否回收该垃圾对象,是则执行步骤S3,否则执行步骤S6;
复杂粒度的计算方法可参照现有技术。
判断是否回收该垃圾对象是指,若当前CPU的资源足够释放该垃圾对象时判定可以回收该垃圾对象,否则不可以回收该垃圾对象。
JAVA程序运行期间,JAVA虚拟机遍历堆空间中的所有对象,查询对象的引用计数,当某对象的引用数为0时,便认为该对象是垃圾对象,将对象队列中标记为垃圾对象,并计算回收该垃圾对象的复杂粒度(即回收该垃圾对象需要消耗的CPU资源)。
遍历对象可以是定时遍历,也可以是需要回收垃圾对象时进行遍历。
步骤S3:回收该垃圾对象,即释放其占用的堆内及对外空间;
步骤S4:判断释放的空间是否已满足当前运行需要,是则执行步骤S5,否则返回步骤S1。
步骤S5:整理内存碎片。
步骤S6:选择下一个垃圾对象,然后返回步骤S2。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
Claims (10)
1.一种自适应回收垃圾对象的方法,包括:
当系统运行期间,释放JAVA垃圾对象时,同时释放所述对象的堆内空间及对外空间。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
选择释放的垃圾对象时,先选择占用空间最大的垃圾对象进行释放,若释放后内存空间仍不能满足当前系统运行需要,则进一步选择剩余垃圾对象中占用空间最大的进行释放,直到释放的空间满足当前系统运行需要。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
选择进行释放的垃圾对象后,根据当前系统运行CPU资源使用状况和回收该垃圾的算法复杂度判断是否回收该垃圾对象,若当前CPU的资源足够释放该垃圾对象时判定可以回收该垃圾对象,否则不可以回收该垃圾对象,并选择其余垃圾对象中占用空间最大的进行释放。
4.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于:
所述选择占用空间最大的垃圾对象是指,
(1)当虚拟机之外的进程触发垃圾对象回收时,选择占用堆外空间最大的垃圾对象;
(2)当检测到内存占用量超过系统稳定阀值时释放垃圾对象时,选择占用的堆内及对外空间之和最大的垃圾对象;
(3)当创建新的JAVA对象且因内存不够需要释放垃圾对象时,选择占用堆内空间最大的垃圾对象。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当系统运行期间,JAVA虚拟机遍历堆空间中的所有对象,将引用数为0的对象设为垃圾对象,并计算回收所述垃圾对象的复杂粒度;
所述遍历对象是定时遍历,或是需要进行垃圾对象回收时进行遍历。
6.一种自适应回收垃圾对象的系统,包括释放模块;其特征在于:
所述释放模块,用于释放JAVA垃圾对象时,同时释放所述对象的堆内空间及对外空间。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于:
所述系统还包括选择模块,用于选择释放的垃圾对象;
所述选择模块选择释放的垃圾对象时,先选择占用空间最大的垃圾对象进行释放,若释放后内存空间仍不能满足当前系统运行需要,则进一步选择剩余垃圾对象中占用空间最大的进行释放,直到释放的空间满足当前系统运行需要。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于:
所述系统还包括判断模块;
所述选择模块还用于将选择的垃圾对象发送至判断模块,以及判断模块判定选择的垃圾对象不可以回收时从其余的垃圾对象中选择占用空间最大的垃圾对象;
所述判断模块,用于根据当前系统运行CPU资源使用状况和回收该垃圾的算法复杂度判断是否回收选择的垃圾对象,若当前CPU的资源足够释放该垃圾对象时判定可以回收该垃圾对象,否则不可以回收该垃圾对象;当判定不可以回收该垃圾对象时通知选择模块重新选择垃圾对象进行回收。
9.如权利要求7或8所述的系统,其特征在于:
所述选择模块选择占用空间最大的垃圾对象是指,
(1)当虚拟机之外的进程触发垃圾对象回收时,选择占用堆外空间最大的垃圾对象;
(2)当检测到内存占用量超过系统稳定阀值时释放垃圾对象时,选择占用的堆内及对外空间之和最大的垃圾对象;
(3)当创建新的JAVA对象且因内存不够需要释放垃圾对象时,选择占用堆内空间最大的垃圾对象。
10.如权利要求6所述的系统,其特征在于:
所述系统还包括设置模块,用于系统运行期间,遍历堆空间中的所有对象,将引用数为0的对象设为垃圾对象,以及计算回收所述垃圾对象的复杂粒度;
所述设置模块遍历对象是定时遍历,或是需要进行垃圾对象回收时进行遍历。
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