JVM系列：(十一)GC演算法與使用場景

摘要： 原文連結： JVM系列：(十一)GC演算法與使用場景 一 標記-清除演算法 該演算法的工作過程和其名字一樣，分為標記和清除兩個階段；首先標記GC Roots不可達的物件為待回收狀態，在標記完成後統一回收所有被標記的物件。 標記-清除演算法 ...

原文連結： JVM系列：(十一)GC演算法與使用場景

一 標記-清除演算法

該演算法的工作過程和其名字一樣，分為標記和清除兩個階段；首先標記GC Roots不可達的物件為待回收狀態，在標記完成後統一回收所有被標記的物件。

1.1 不足之處

1. 效率不高，標記和清除兩個階段的效率都不高；
2. 空間零碎，標記清除之後會產生大量不連續的記憶體碎片，空間碎片太多可能導致後面無法分配大物件，然後提前觸發垃圾回收動作；

二 複製演算法

複製演算法是為了解決標記-清楚演算法的低效率問題而設計的。它將記憶體劃分為大小相等的兩塊，每次只使用其中的一塊，當這一塊用完後，再將還存活的物件複製到另一塊上，最後將已使用過的記憶體空間一次清理掉。

這樣每次都是對整個半區進行回收，回收完後也不會出現記憶體碎片等情況，空白半區只需要按順序分配記憶體即可，實現簡單，執行高效。

2.1 不足之處

1. 將可用記憶體縮小為原來的一半，記憶體過於浪費；
2. 物件存活率較高時，需要複製的物件較多，效率低；

三 標記-整理演算法

針對JVM堆記憶體中的老齡代物件的存活率高，佔用記憶體大等特點，有人提出了標記-整理演算法。該演算法類似於標記-清除演算法，但後續步驟不是對可回收物件進行清理，而是讓所有存活的物件都向一端移動，然後直接清理掉端邊界以外的記憶體。

3.1 不足之處

1. 對於前面可回收的物件，需要移動後面還存活物件；

四 分代收集演算法

將記憶體分為兩大塊，新生代和老齡代，根據物件存活週期各個年代的特點將物件存放在不同塊中，針對不同塊採用最適當的收集演算法進行垃圾回收。

在新生代中，每次垃圾回收時都發現大批物件死去，只有少量存活，那就選用複製演算法，只需要付出少量存活物件的複製成本就可以完成收集；而老齡代中因為物件存活率高，沒有額外空間對它進行分配擔保，就必須使用“標記-清除”或者“標記-整理”演算法來進行回收；

五 使用場景

我們把上一章說的JVM記憶體分配的堆記憶體分配的圖拿過來，再結合這章的垃圾收集演算法，具體說一下垃圾收集演算法在堆記憶體中的具體使用。

上圖可知，從整體上看。

JVM堆記憶體 = 新生代 + 老齡代；

新生代 = 伊甸園 + 交換區；

交換區 = from + to；

1. 新生代+老齡代：分代收集演算法；
2. 老齡代：一般採用“標記-整理”或“標記-清除”演算法；
3. 伊甸園+from或to：複製演算法；