[發明專利]一種Java虛擬機分代垃圾快速回收方法

在審

• 申請號: 201410236367.3
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN103995741A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 許海華;沈江濤;何明;杜平;許哲維
• 申請（專利權）人: 無錫商埃曲信息科技有限公司
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46;G06F12/02;H04N21/443
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明屬于數字電視中間件技術領域，特別涉及一種Java虛擬機分代垃圾快速回收方法。

背景技術

數字電視中間件技術為廣電運營商的業務提供一個相對統一的平臺，使得跨域的業務互通變得更加簡單。中間件技術通過對底層硬件資源的抽象，提供對上層各種應用的支持，其中間件平臺負責屏蔽底層硬件差異性，并將底層資源模塊抽象為上層API接口供第三方業務模塊調用，通過終端平臺來進行解析和呈現。在中間件平臺里，終端平臺在負責完成基本的音視頻播放的同時，也負責接收前端廣播的應用，并根據用戶的操作運行這些應用，使得跨平臺、海量信息業務的開展成為可能。

對于數字電視中間件軟件平臺，中國數字電視中間件標準規定了必需支持Java應用。要實現支持Java的功能，通常包含一個Java虛擬機，用來執行運行在數字電視機頂盒上的Java應用程序，通過獨特的結構及跨平臺設計，將應用程序和中間件標準，底層操作系統、硬件驅動隔離開，使上層的數字電視的服務應用不必考慮過多的平臺細節，實現跨平臺與硬件無關性。

在數字電視中間件技術架構下，Java虛擬機采用緊湊對象布局設計，統一資源管理的模式，使內存布局盡可能緊湊，為了保證系統的運行速度。在Java虛擬機中，不僅要分配對象所用的內存資源，還需要跟蹤資源的使用情況，定期檢查出不再使用的內存，由系統自動回收并做再次分配，這被稱為垃圾回收機制。在這種方式下，Java程序必須考慮內存釋放問題，影響了機頂盒的實時性要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種Java虛擬機分代垃圾快速回收方法，使得Java程序中將不用考慮內存的釋放問題，為提高系統程序的安全性，滿足機頂盒的實時性要求。

本發明的技術方案是，一種Java虛擬機分代垃圾快速回收方法，包括步驟：

采用虛擬表構建用于回收并且整理內存空間的垃圾回收器；

將內存劃分為多個大小相等的內存塊，每個內存塊屬于不同的內存集，內存集是包括若干內存塊的集合；

對于等待被回收處理的內存空間內的多個內存集，分別掃描每個內存集內的內存塊；

內存集按照先后順序，在先的內存集先被掃描會回收，在后的內存集后被掃描回收，如同代際更替；

如果某個內存集J內的內存塊中的對象均未被其他內存集內的內存塊中的對象引用，則該內存集J為垃圾內存，被回收。

還包括步驟：

若某內存集J的內存塊中的對象A被其他內存集的內存塊C中對象B引用，則將對象A以及與對象A有引用關系的與對象A同處內存集J的其他對象轉移至內存塊C內；

若內存塊C已滿，則在內存塊所處的內存集的尾部開辟新的內存塊一次存放。

還包括步驟：

內存集J中未被其他內存集引用的對象被轉移至內存集J的尾部，當掃描至內存集J尾部，所述的被轉移至內存集J尾部的對象仍然未被處于其他內存集的外部對象引用，則內存集J被回收。

所述的Java虛擬機分代垃圾快速回收，還包括對I/0和信號量的系統資源回收。

現有技術中的Java虛擬機采用了火車算法，其每次只回收一個車次的策略使Java虛擬機垃圾回收的運行時間在可控制范圍內，但不能保證垃圾回收何時運行。而根據測試，在數字電視中間件技術架構下，Java虛擬機在低負載情況下運行垃圾回收會更少占用系統資源，因此考慮優化目前垃圾回收器采用火車算法。

本發明的具體采用的策略大致如下：數字電視中間件技術架構下，在Java虛擬機采用緊湊對象布局設計，統一資源管理的模式，使內存布局盡可能緊湊，不僅要分配對象所用的內存資源，還需要跟蹤資源的使用情況，定期檢查出不再使用的內存，由系統自動回收并做再次分配，這被稱為垃圾回收機制。內部創建一個系統資源使用信息表，該表記錄了系統資源和相關方法的調用情況，通過對系統資源信息表的統計和分析，采用異步方式通知垃圾回收器運行在系統負載比較小的狀態中，通過分代垃圾回收的火車算法，對每次只回收一列火車的策略，使Java虛擬機垃圾回收的空間控制在一定范圍內，很大程度上滿足數字電視實時性需求從而達到系統負載盡可能平衡，提升系統整體性能。

本發明采用獨特的虛擬表技術，提高Java虛擬機分代垃圾回收的快速收集方法，主要針對機頂盒硬件運算能力不高、存儲有限、實時性強的特點，突破了傳統的Java虛擬機分代垃圾回收方法，采用新的設計和優化算法，提高了運算速度和響應時間，很好地滿足了數字電視機頂盒的實時性要求。

附圖說明

圖1本發明涉及的數字電視Java虛擬機框架圖。