[發(fā)明專利]一種內(nèi)存垃圾收集器中對象狀態(tài)的增量式跟蹤記錄方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210185833.0
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102722447A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史曉華
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 官漢增

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)存垃圾收集器中對象狀態(tài)的增量式跟蹤記錄方法，屬于編譯器軟件和運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

內(nèi)存垃圾收集器（Garbage?Collector）是Java虛擬機(jī)、C#虛擬機(jī)中管理對象內(nèi)存空間的關(guān)鍵模塊。對用戶而言，使用Java或者C#等語言編程時(shí)，由于內(nèi)存垃圾收集器的存在，只需在程序中申請對象空間，而對象的管理和空間釋放，都由內(nèi)存垃圾收集器自動(dòng)完成，從而極大的提高程序的開發(fā)效率和運(yùn)行可靠性。但由于內(nèi)存垃圾收集器對內(nèi)存對象的機(jī)械式管理，使得Java或者C#程序中的部分對象長期占用內(nèi)存而得不到釋放，從而影響內(nèi)存的整體使用效率。因此，在虛擬機(jī)的內(nèi)存垃圾收集器中建立一種針對每個(gè)對象生存周期和生存狀態(tài)的監(jiān)控記錄機(jī)制，可以尋找和定位那些長期占用內(nèi)存而不釋放的對象，并針對這些對象對程序進(jìn)行優(yōu)化，對于提高虛擬機(jī)的運(yùn)行效率，具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出一種內(nèi)存垃圾收集器中對象狀態(tài)的增量式跟蹤記錄方法，對程序運(yùn)行過程中申請的每一個(gè)對象的生存周期和生存狀態(tài)進(jìn)行增量式跟蹤記錄，根據(jù)記錄結(jié)果，尋找和定位那些長期占用內(nèi)存而不釋放的對象。將這些信息提供給程序員或者運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)后，針對這些對象對程序進(jìn)行優(yōu)化，對于提高虛擬機(jī)的運(yùn)行效率，具有重要的意義。

本發(fā)明提出一種內(nèi)存垃圾收集器中對象狀態(tài)的增量式跟蹤記錄方法，包括以下幾個(gè)步驟：

步驟一：內(nèi)存垃圾收集器創(chuàng)建一個(gè)新的對象的同時(shí)，增加該對象的對象序列號GID值，形成現(xiàn)有的對象存儲(chǔ)信息；

步驟二：內(nèi)存垃圾收集器完成當(dāng)前的內(nèi)存垃圾收集任務(wù)后，對每個(gè)對象的狀態(tài)進(jìn)行記錄，并將記錄結(jié)果保存在對象狀態(tài)記錄表中，對象狀態(tài)記錄表由一個(gè)索引表和對象狀態(tài)記錄組成，索引表中的每一項(xiàng)都對應(yīng)一個(gè)對象狀態(tài)記錄；

步驟三：判斷從上一次內(nèi)存垃圾收集器執(zhí)行完內(nèi)存垃圾收集任務(wù)到本次執(zhí)行完內(nèi)存垃圾收集任務(wù)的過程中，內(nèi)存垃圾收集器的程序是否申請創(chuàng)建了新的對象，如果是，每增加一個(gè)新的對象，在索引表中增加一個(gè)以該對象的GID值為下標(biāo)的新項(xiàng)，并相應(yīng)增加一個(gè)該對象的對象狀態(tài)記錄，并將該對象的創(chuàng)建時(shí)間記錄在內(nèi)，如果不是，進(jìn)入步驟四；

步驟四：判斷從上一次內(nèi)存垃圾收集器執(zhí)行完內(nèi)存垃圾收集任務(wù)到本次執(zhí)行完內(nèi)存垃圾收集任務(wù)的過程中，內(nèi)存垃圾收集器的程序是否訪問了已有的對象，如果是，每一個(gè)被訪問的對象，通過索引表，以該被訪問對象的GID值為下標(biāo)，訪問到該對象的對象狀態(tài)記錄，將該對象的最近被訪問時(shí)間記錄在對象狀態(tài)記錄中，如果不是，進(jìn)入步驟五；

步驟五：判斷本次內(nèi)存垃圾收集器執(zhí)行內(nèi)存垃圾收集過程中是否移動(dòng)了已有對象，如果是，每一個(gè)被移動(dòng)的對象，通過索引表，以該對象的GID值為下標(biāo)，訪問到該對象的對象狀態(tài)記錄，在該對象的對象狀態(tài)記錄中增加一項(xiàng)內(nèi)存地址記錄信息，標(biāo)記為“GC?x:內(nèi)存地址”，其中次數(shù)x代表內(nèi)存垃圾收集器的第幾次調(diào)用該對象。如果不是，進(jìn)入步驟六；

步驟六：判斷本次內(nèi)存垃圾收集器執(zhí)行內(nèi)存垃圾收集過程中內(nèi)存垃圾收集器的程序是否釋放了已有對象，如果是，每一個(gè)被釋放的對象，通過索引表，以該對象的GID值為下標(biāo)，訪問到該對象的對象狀態(tài)記錄，在該對象的對象狀態(tài)記錄中增加一項(xiàng)釋放的記錄信息，標(biāo)記為“GC?z:釋放”，z代表這是內(nèi)存垃圾收集器第z次執(zhí)行內(nèi)存垃圾收集任務(wù)，如果不是則結(jié)束。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）本發(fā)明提出一種內(nèi)存垃圾收集器中對象狀態(tài)的增量式跟蹤記錄方法，在內(nèi)存垃圾收集器中建立一種針對每個(gè)對象生存周期和生存狀態(tài)的增量式跟蹤記錄機(jī)制，這種機(jī)制目前不存在于任何內(nèi)存垃圾收集器中；

（2）本發(fā)明提出一種內(nèi)存垃圾收集器中對象狀態(tài)的增量式跟蹤記錄方法，這種增量式跟蹤記錄方法對程序運(yùn)行效率的影響較小；

（3）本發(fā)明提出一種內(nèi)存垃圾收集器中對象狀態(tài)的增量式跟蹤記錄方法所記錄的對象生存周期和生存狀態(tài)信息充分全面；

（4）本發(fā)明提出一種內(nèi)存垃圾收集器中對象狀態(tài)的增量式跟蹤記錄方法對內(nèi)存的占用和消耗較低。

附圖說明

圖1：本發(fā)明提出一種內(nèi)存垃圾收集器中對象狀態(tài)的增量式跟蹤記錄方法的流程圖；

圖2：本發(fā)明中對象、GID項(xiàng)、索引表和對象狀態(tài)記錄之間的關(guān)系示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本發(fā)明提出一種內(nèi)存垃圾收集器中對象狀態(tài)的增量式跟蹤記錄方法，如圖1所示，包括以下幾個(gè)步驟：