一種Java虛擬機分代垃圾快速回收方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種Java虛擬機分代垃圾快速回收方法，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。本發(fā)明專利技術針對機頂盒硬件運算能力不高、存儲有限、實時性強的特點，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。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了，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。本專利技術針對機頂盒硬件運算能力不高、存儲有限、實時性強的特點，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。【專利說明】
本專利技術屬于數字電視中間件
，特別涉及。
技術介紹
數字電視中間件技術為廣電運營商的業(yè)務提供一個相對統一的平臺，使得跨域的業(yè)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(yè)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(yè)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(guī)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(zhí)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(jié)，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。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，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。本專利技術的技術方案是，，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/O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(yōu)化目前垃圾回收器采用火車算法。本專利技術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(chuàng)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(tài)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。本專利技術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(yōu)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。【專利附圖】【附圖說明】圖1本專利技術涉及的數字電視Java虛擬機框架圖。圖2本專利技術的數字電視中間件結構示意圖。圖3是本專利技術實施例中算法之一示意圖圖4是本專利技術實施例中算法之一示意圖圖5是本專利技術實施例中算法之一示意圖【具體實施方式】在Java虛擬機的實現中，垃圾回收器處于最重要的位置之一。垃圾回收器設計的好壞直接影響Java虛擬機執(zhí)行性能和內存消耗。垃圾回收器的功能是回收不再使用的內存對象，同時對不連續(xù)的堆碎片進行整理。在機頂盒上運行Java程序，性能很重要，不希望在運行Java程序時候，垃圾回收器占用太長的時間，以至讓Java程序運行緩慢。所以必須保證垃圾回收器運行時不能超過一個最大時間。本次專利技術是經過大量算法和數據研究，在Java虛擬機中實現垃圾回收器采用了火車算法。該算法采用漸進式收集垃圾，并不是一次收集所有的垃圾，這樣保證了收集時間不會太長。火車算法是在成熟對象空間中提供限定時間的漸進收集。在火車算法中，內存被分為塊，多個塊組成一個集合。為了形象化，一節(jié)車廂代表一個塊，一列火車代表一個集合，見圖3。注意每個車廂大小相等，但每個火車包含的車廂數不一定相等。垃圾收集以車廂為單位，收集順序依次為1.1,1.2,1.3,1.4,2.1,2.2,2.3,3.1,3.2,3.3……。這個順序也是塊被創(chuàng)建的先后順序。如圖3所示，垃圾收集器先從塊1.1開始掃描直到1.4。如果火車I的四個塊中的所有對象沒有被火車2和火車3的對象引用，而只有火車I內部的對象相互引用，則整個火車I都是垃圾，可以被回收。如圖4所示，車廂1.1中有對象A和對象B，1.3中有對象C，1.4中有對象D，車廂2.2中有對象E，車廂3.3中有對象F。在火車I中，對象C引用對象A，對象B引用對象D，可見，火車2和火車3沒有引用火車I的對象，則整個火車I都是垃圾。火車I中有對象被其它火車引用，見圖5，掃描車廂1.1時發(fā)現對象A被火車2中的E引用，則將對象A從車廂1.1轉移到車廂2.2，然后掃描A引用的對象D，把D也轉移到車廂2.2，然后掃描D，看D是否引用其它對象，如果引用了其它對象則也要轉移，依次類推。掃描完火車I的所有對象后，剩下的沒有轉移的對象都是垃圾，可以把整個火車I都作為垃圾回收。注意如果在轉移時，如果車廂2.2空間滿了，則要在火車2末尾開辟新的車廂2.4，將新轉移的對象都放到2.4，即火車的尾部)補充說明:垃圾本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種Java虛擬機分代垃圾快速回收方法，其特征在于，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。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：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，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32