JVM读书笔记之GC算法

前面我们说了如何判断对象的生存与死亡，JVM判断了对象的生存与死亡之后需要一定的策略区回收死亡对象。本篇博客对四种常用的GC算法的思想进行一些说明。

标记——清除算法：

最基础的算法，分为标记和清除两个阶段。首先标记出需要回收的对象（对象的生存笔记的标记方法），完成标记后统一回收所有被标记的对象。主要有两个缺点：1.效率问题，标记和清除效率都不高；2.空间问题，标记清除后会产生大量不连续的空间碎片，空间碎片太多会导致分配较大对象时无法找到足够的连续内存，不得不提前触发GC。

复制算法（针对新生代）：

为了解决效率问题。将内存分为大小相等的两块A、B，每次只使用一块，当A内存使用完，则将存活的对象复制到B（移动堆顶指针，顺序放置，保证空间连续），然后将A进行清理，如此进行重复，每次只对A或B进行操作。这样不需要考虑内存空间碎片问题。复制算法的优点：（1）每次都是对整个半区进行内存回收，实现简单、运行也高效；（2）在那块使用内存上进行内存分配时，不用考虑内存碎片的问题，只要移动堆顶指针，按顺序分配内存即可；缺点：将内存缩小为原来的一半，代价较高。

现在的商业虚拟机都采用这样的方法回收新生代，根据IBM研究新生代中的对象98%都是朝生夕死，所以不需要按照1:1分配，而是将内存分为Eden与两块较小的SurvivorA,SurivivorB。每次使用Eden与SurvivorA，回收时将Eden与SurivivorA中存活的对象一次性拷贝到SurvivorB，然后清理Eden与SurvivorA；如果SurvivorB内存空间不够，通过内存担保机制放入老年代中（相当于老年代存放新生代中多次GC依然存活的对象，设置对象年龄来确定哪些对象要放置到老年区）。

标记整理算法(老年代)：

复制收集算法在对象存活率较高时，执行较多的复制操作，效率较低，最关键是，如果不想浪费50%内存，需要额外内存空间进行内存担保，所以老年代不适合这样的算法。标记过程仍然与“标记-清除”算法中一样，但是在标记完成后并不直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

分代收集算法

当前商业虚拟机都采用这个“分代收集”算法（Generation Collection），它根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，一般是把java堆分为新生代和老年代，根据各个年代的特点选用不同的收集算法。在新生代中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，因此可以选用“复制算法”，此时只需要付出少量存活对象的复制成本即可；对于老年代，因为对象存活率较高、也没有额外空间为期分配担保，就必须使用“标记-清除”或“标记-整理”算法来进行回收。

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