垃圾收集算法

• 標記-清除算法　　
  • 　　最基礎的算法是標記-清除（Mark-Sweep）算法。分為標記和清除兩個階段：首先標記出所有需要回收的對象，標記完成後統一回收所有被標記的對象。之所以說是最基礎的收集算法，是因為後續的收集算法都是基於這種思路並對其不足進行改進而得到的。它主要有兩個不足之處：一個是效率標記和清除效率都不高；另一個是空間問題標記清除後產生大量的不連續內存碎片，空間碎片過多可能會導致以後程序運行過程中需要分配較大的對象時無法找到足夠的連續內存而不得不提前觸發另一次垃圾收集動作。標記清除算法的執行過程：
• 復制算法
  • 　　為了解決效率問題，一種稱為復制（Copying）的收集算法出現了，它將內存按照容量劃分為大小相等的兩塊，每次只使用其中一塊。當這一塊的內存用完了，就將還存活的對象復制到另一塊上面，然後再把以經使用過的內存空間一次清理掉。這樣使得每次都是對整個半區進行內存回收，內存分配時也就不用考慮內存碎片等復雜情況，只要移動堆頂指針按順序分配內存即可實現簡單運行高效這種算法的代價是將內存縮小為原來的一半。執行過程如如圖:

• • 　　　　現在的商用虛擬機都采用這種收集算法來回收新生代。IBM研究表明新生代對象98%是“朝生夕死”，這種內存分配並不需要1：1，而是將內存分為一塊較大的eden空間和兩塊較小的survivor空間，每次使用eden和其中一塊Survivor。當回收時將Eden和Survivor中還存活的對象一次性復制到另一塊Survivor空間上，最後清理Eden和剛才使用過的Survivor空間。HotSpot默認Eden和Survior 的比例是8：1，這樣每次新生代可用內存容量是90%，只有10%的內存會被浪費。當出現多於10%的對象存活時，需要依賴其他內存進行分配擔保。
• 標記-整理算法
  • 　　復制收集算法在對象存活率較高時就需要進行較多的復制操作，效率將會變低。會有內存中所有對象100%存活的極端情況老年代一般不能直接使用這種算法。根據老年代的特點，有人提出了“標記-整理”（Mark-Compact）算法,標記過程和“標記-清除”一樣，但後續步驟不是直接對可回收對象進行清理，而是讓所有存活的對象都向一端移動，然後清理掉端邊界以外的內存算法如下
• 分代收集算法
  • 當代所有的商業虛擬機都采用“分代收集”（Generational Collection）算法，這種算法只是根據對象存活周期分為幾塊，一般是將java堆分為新生代和老年代，這樣就可以根據各個年代的特點采用適合的收集算法，新生代中每次垃圾收集都發現大量對象死去只有少量存活，只需要付出少量存活對象的復制成本就可以完成收集。而老年代中因為對象存活率高沒有額外的空間進行分配擔保，就必須使用標記-清除、標記-整理算法來進行回收。

java垃圾回收Garbage Collection(一、垃圾收集算法)