Java記憶體管理之用什麼方式回收垃圾、管理記憶體呢？垃圾回收演算法有哪些？
文章目錄
1. 什麼是垃圾？
所有 GC Roots 不可達的物件都稱為垃圾，參考下圖，黑色的表示垃圾，灰色表示存活物件，綠色表示空白空間。
2. 標記-清理（Marked-Sweep）
所謂“標記”就是利用可達性遍歷堆記憶體，把“存活”物件和“垃圾”物件進行標記，得到的結果如上圖；
第二步，既然“垃圾”已經標記好了，那我們再遍歷一遍，把所有“垃圾”物件所佔的空間直接 清空 即可。標記－清理 方案，簡單方便 ，但是容易產生 記憶體碎片。
3. 標記-整理（Marked-Compact）
既然上面的方法會產生記憶體碎片，那好，我在清理的時候，把所有 存活 物件扎堆到同一個地方，讓它們待在一起，這樣就沒有記憶體碎片了。這兩種方案適合 存活物件多，垃圾少 的情況，它只需要清理掉少量的垃圾，然後挪動下存活物件就可以了。
4. 複製（Copying）
這種方法比較粗暴，直接把堆記憶體分成兩部分，一段時間內只允許在其中一塊記憶體上進行分配，當這塊記憶體被分配完後，則執行垃圾回收，把所有 存活 物件全部複製到另一塊記憶體上，當前記憶體則直接全部清空。
6. Java分代回收機制
Java 裡是如何選擇利用這三種回收演算法呢？
常規的 Java 堆至少包括了 新生代 和 老年代 兩塊記憶體區域，而且這兩塊區域有很明顯的特徵：
- 新生代：存活物件少、垃圾多
- 老年代：存活物件多、垃圾少
結合新生代／老年代的存活物件特點和之前提過的幾種垃圾回收演算法，可以得到如下的回收方案：
6.1 新生代－複製 回收機制（Minor GC，把記憶體按 8:1:1 分）
依次取名為 Eden、Survivor A、Survivor B 區，其中 Eden 意為伊甸園，形容有很多新生物件在裡面建立；Survivor區則為倖存者，即經歷 GC 後仍然存活下來的物件。
工作原理
- 首先，Eden區最大，對外提供堆記憶體。當 Eden 區快要滿了，則進行 Minor GC，把存活物件放入 Survivor A 區，清空 Eden 區；
- Eden區被清空後，繼續對外提供堆記憶體；
- 當 Eden 區再次被填滿，此時對 Eden 區和 Survivor A 區同時進行 Minor GC，把存活物件放入 Survivor B 區，同時清空 Eden 區和Survivor A 區；
- Eden區繼續對外提供堆記憶體，並重覆上述過程，即在 Eden 區填滿後，把 Eden 區和某個 Survivor 區的存活物件放到另一個 Survivor 區；
- 當某個 Survivor 區被填滿，且仍有物件未被複制完畢時，或者某些物件在反覆 Survive 15 次左右時，則把這部分剩餘物件放到Old 區；
- 當 Old 區也被填滿時，進行 Major GC，對 Old 區進行垃圾回收。
6.2 老年代－標記整理 回收機制（Full GC）
老年代一般存放的是存活時間較久的物件，所以每一次 GC 時，存活物件比較較大，也就是說每次只有少部分物件被回收。因此，根據不同回收機制的特點，這裡選擇 存活物件多，垃圾少 的標記整理 回收機制，僅僅通過少量地移動物件就能清理垃圾，而且不存在記憶體碎片化。
6.3 總結
Minor GC 是新生代Copying演算法。MinorGC觸發條件：
（1）當Eden區滿時，觸發Minor GC。
Full GC 的老年代，採取的Marked-Compact。Full GC觸發條件：
（1）呼叫System.gc時，系統建議執行Full GC，但是不必然執行。
（2）老年代空間不足。
（3）方法區空間不足。
（4）通過Minor GC後進入老年代的平均大小大於老年代的可用記憶體。
總結：新生代 採用 回收 機制，老年代 採用 標記整理 機制