在《Jvm垃圾回收器（基礎篇）》中我們主要學習了判斷物件是否存活還是死亡？兩種基礎的垃圾回收演算法：引用計數法、可達性分析演算法。以及Java引用的4種分類：強引用、軟引用、弱引用、虛引用。和方法區的回收介紹。

那麼接下來我們重點研究下虛擬機器的幾種常見的垃圾回收演算法：標記-清除演算法、複製演算法、標記-整理演算法、分代收集演算法。

一：標記-清除演算法

　　最基礎的收集演算法，總共分為‘ 標記 ’和‘ 清除 ’兩個階段

1.標記

　　標記出所有需要回收的物件

　　在《Jvm垃圾回收器（基礎篇）》中說明了判斷物件是否回收需要兩次標記，現在我們再來回顧一下

　　一次標記：在經過可達性分析演算法

　　二次標記：對F-Queue佇列中的物件進行二次標記。在執行finalize()方法時，如果物件重新與GC Root引用鏈上的任意物件建立了關聯，則把他移除出“ 即將回收 ”集合。否則就等著被回收吧！！！

　　對被第一次標記切被第二次標記的，就可以判定位可回收物件了。

2.清除

　　兩次標記後，還在“ 即將回收 ”集合的物件進行回收。

　　執行過程如下：

　　優點：基礎最基礎的可達性演算法，後續的收集演算法都是基於這種思想實現的

　　缺點

二：複製演算法

　　將可用記憶體按容量分為大小相等的兩塊，每次只使用其中一塊，當這一塊的記憶體用完了，就將還存活的物件複製到另外一塊記憶體上，然後再把已使用過的記憶體空間一次清理掉。

　　複製演算法執行過程如下：

　　優點：實現簡單，效率高。解決了標記-清除演算法導致的記憶體碎片問題。

　　缺點：代價太大，將記憶體縮小了一半。效率隨物件的存活率升高而降低。

 現在的商業虛擬機器都採用這種演算法（需要改良1:1的缺點）來回收新生代。

2.1 HotSpot虛擬機器的改良演算法　

1.弱代理論　

　　分代垃圾收集基於弱代理論。具體描述如下：

• 大多說分配了記憶體的物件並不會存活太長時間，在處於年輕時代就會死掉。
• 很少有物件會從老年代變成年輕代。

 　　其中IBM研究表明：新生代中98%的物件都是"朝生夕死"； 所以並不需要按1:1比例來劃分記憶體（解決了缺點1）；

 2.Hotspot虛擬機器新生代記憶體佈局及演算法

　　新生代記憶體分配一塊較大的Eden空間和兩塊較小的Survivor空間

　　每次使用Eden和其中一塊Survivor空間

　　回收時將Eden和Survivor空間中存活的物件一次性複製到另一塊Survivor空間上

　　最後清理掉Eden和使用過的Survivor空間。

Hotspot虛擬機器預設Eden和Survivor的大小比例是8:1。

分配擔保

　　如果另一塊Survivor空間沒有足夠記憶體來存放上一次新生代收集下來的存活物件，那麼這些物件則直接通過擔保機制進入老年代。

關於分配擔保的內容，我會在講述垃圾收集器時詳細描述。

三：標記-整理演算法

　　標記-整理演算法是根據老年代的特點應運而生。

3.1 標記

　　標記過程和標記-清理演算法一致（也是基於可達性分析演算法）。

3.2 整理

　　和標記-清理不同的是，該演算法不是針對可回收物件進行清理，而是根據存活物件進行整理。讓存活物件都向一端移動，然後直接清理掉邊界以外的記憶體。

標記-整理演算法示意圖

　　優點：不會像複製演算法那樣隨著存活物件的升高而降低效率，不像標記-清除演算法那樣產生不連續的記憶體碎片

　　缺點：效率問題，除了像標記-清除演算法的標記過程外，還多了一步整理過程，效率更低。

四：分代收集演算法

　　當前商業虛擬機器的垃圾收集都是採用“ 分代收集 ”演算法。

根據物件存活週期的不同將記憶體劃分為幾塊。一般把java堆分為新生代和老年代。JVM根據各個年代的特點採用不同的收集演算法。

新生代中，每次進行垃圾回收都會發現大量物件死去，只有少量存活，因此比較適合複製演算法。只需要付出少量存活物件的複製成本就可以完成收集。

老年代中，因為物件存活率較高，沒有額外的空間進行分配擔保，所以適合標記-清理、標記-整理演算法來進行回收。

----對《深入理解Java虛擬機器》第3章垃圾收集器與記憶體分配策略 3.3小節總結。接下來總結3.5垃圾收集器。

參考：

《深入理解Java虛擬機器》

https://blog.csdn.net/tjiyu/article/details/53983064