垃圾收集可以有效地处理真正巨大的回忆吗？

Question

这更像是一个理论问题，而不是一个实际问题。我知道GC目前正在处理使用1,2或3 Go内存的大进程，但我想知道理论上是否可以拥有一个具有非常大内存（1000 Go或更高）的高效GC。

我问这个问题是因为，即使GC可以逐步运行其算法，它也需要等待在释放对象之前扫描所有对象，以确保没有其他对象使用它。因此，在一个非常大的系统中，逻辑上应该不那么频繁地释放内存。如果内存非常大，那么很快就会释放未使用的对象，以至于GC不再有任何兴趣。

您是否了解有关此主题的研究或文章？

Answer 1

有不同的算法，我所知道的都没有扫描所有内存。例如，在Java和.NET中，垃圾收集器首先假设所有对象都是垃圾。然后它识别根（总是活着的对象），并从那里走过对象图，将任何可到达的对象标记为活着。一旦标记了所有可到达的对象，它们就会被压缩，从而有效地增加了可用内存。

执行垃圾收集所需的时间因此不取决于进程所寻址的总内存，而取决于活动对象图的大小。死对象的数量完全无关紧要，因为它们甚至都没有被考虑过。

请参阅http://www.simple-talk.com/dotnet/.net-framework/understanding-garbage-collection-in-.net/以获得更好的解释。

编辑：由于作者改变了问题，这个回复有点失去了它的相关性。不过，我会把它留给文档用。

Answer 2

即使应用程序使用更多内存，对象的数量也可能不会发生太大变化。它主要使用较大的物体，而不是更多的物体。

因此，扫描活动引用不会花费太长时间。它只是需要扫描的活动对象，它们之间没有任何内容。

如果有更多可用内存，GC当然会减少运行频率。收集未使用的对象没有意义，只是为了将内存使用量保持在最低限度。由于拥有大量未使用的内存，计算机运行速度不快。

Answer 3

实际上，我希望垃圾收集能够在内存需求非常大的系统上获得更大的好处。我迄今为止的经验已经满足了这一点（虽然我没有达到数千GB的使用量，只有几十个）。

通常，使用大量内存的系统使用大量对象 - 因此通常会有相似数量的分配，但个别分配非常大。由于GC性能，这使得GC性能大约相当于使用较少内存量的系统。实际上与根对象的数量有关，而不是对象的总大小。

但是，当您进行非常大的内存分配时，传统系统往往会遇到大量内存碎片问题。许多垃圾收集器（虽然，不幸的是，不是.NET的大对象堆）将在收集周期中进行内存压缩，这实际上可以为大型内存使用系统提供巨大的好处，特别是随着时间的推移。

Answer 4

许多系统也采用分代垃圾收集。分代垃圾收集根据它们创建的时间将对象汇集到存储桶中。理论上说，刚刚创建的对象比在内存中持续数天的内容更容易被清理。然后可以根据应用程序的内存配置文件调整垃圾收集系统。由于内存中的对象是根据它们的年龄进行分区的，因此可以更频繁地检查参考表等长期存在的东西，因此不会对垃圾收集器施加相同的负载。

雅各

Answer 5

通过这个基本...关于垃圾收集

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms973837.aspx

Answer 6

堆内存越大，垃圾收集器的效率就越高。为了避免长时间的停顿，你需要任何合理的现代收藏家，它可以逐步增加。 （一个简单的收集器与Lua 5.1打包在一起。）

有关此内容的好文章请参阅Andrew Appel的Garbage collection can be faster than stack allocation。