垃圾收集算法

一、标记清除算法

　　标记清除算法是Java虚拟机垃圾收集最基础的算法，该算法分为标记和清除两个阶段：首先标记出全部须要回收的对象，在标记完成后，统一对全部标记完成的对象进行回收。标记清除法主要有两个不足：一个是效率问题，标记和清除的效率都不高；；另外一个是空间问题，以下图能够看出标记清除以后会产生大量的不连续的的内存碎片，内存碎片过多会致使大对象没法分配到足够的连续内存，从而不得不提早触发垃圾收集行为。

二、复制算法

　　复制算法是创建在标记清除法的基础之上，为了解决标记清除法的效率以及内存碎片问题；其核心思想是将内存分为大小相等的两块，每次使用其中的一块内存。在垃圾收集时，将正在使用的内存中的须要清除的对象进行标记，将不须要清除的对象复制到另一块内存上，而后在已使用过的内存进行垃圾回收。这样每次都是对整个内存中的一半内存进行回收，内存分配时不用考虑内存碎片等复杂问题，只须要将对象的指针按照顺序移动到另一块内存区域中便可，实现简单，运行高效。复制算法的代价是将内存缩小为原来的一半。

　　如今的虚拟机都是采用这种算法来回收新生代(Survivor区就是这样进行垃圾收集的)，由于绝大多数对象(90%以上的对象)都是朝生夕死，因此并不能按照1:1的比例来分配新生代内存空间，而是将新生代内存分为一块较大的Eden区和两块较小的Survivor区，每次使用Eden区和其中一块Survivor区，当发生垃圾收集时，将Eden区和Survivor区中存活的对象复制到另一块Survivor区上。，而后清除Eden空间和已使用的Survivor区的内存。HotSpot虚拟机的Eden区和Survivor区默认的比例为8:1，也就说新生代中可用内存老是占用整个新生代的90%，这样浪费的内存就比较有限。

 

 三、标记整理（标记压缩）算法

　　复制算法在对象存活率较高时，须要进行比较多的复制操做，效率将会下降，最主要的是复制算法会浪费内存空间。标记整理算法是在标记清除算法的基础之上发展的，标记整理算法分为标记和整理两个阶段：首先使用标记阶段，标记出全部不须要进行收集对象；而后是整理阶段，移动全部存活的对象，且按照内存地址次序进行排列，而后将末端内存地址之后的内存所有回收。标记整理完成后，当须要给新对象分配内存时，虚拟机只须要持有一个内存的起始地址便可。不难看出，标记整理算法不只能够弥补标记清除算法当中，内存碎片的缺点，也能够消除复制算法当中，内存减半的代价，可是标记整理算法惟一的缺点就是效率不高，不只须要标记全部存活对象，还要整理存活对象的引用地址，从效率上来讲，标记整理算法低于复制算法(这也是为何FullGC系统开销要远远大于YGC)。

 

四、分代算法

　　当前商业虚拟机基本上都是使用分代垃圾收集算法，其思想就是根据对象的生命周期将内存划分为不一样的几个内存区域。通常是把Java的堆空间划分为年轻代和年老代，这样就能够根据各个年代的特色选择不一样的垃圾收集算法；而年轻代又划分为Eden区和两块Survivor区。当虚拟机建立一个对象的时候，老是在Eden区操做，当Eden区满了以后，通过一次YoungGC(简称YGC，也称之为MinorGC)，对象进入其中一块Survivor区，而后对象在两个Survivor来回复制，在新生代中，因为每次垃圾收集时都会有大量的对象死去，只有少许的对象存活，因此在新生代中选择复制算法进行垃圾收集。当对象通过若干次YGC以后，若是仍然存活，将会进入老年代，由于老年代的对象存活率较高，所以选择标记整理算法进行垃圾收集。