JVM笔记(三) 垃圾收集器(2)收集算法

垃圾收集器2：收集算法

主要通过阅读《深入了解Java虚拟机》(周志明 著)和网络资源汇集而成，为本人学习JVM的笔记。同时，本文理论基于JDK 1.7版本，暂不考虑 1.8和1.9 的新特性，但可能初略提到。

垃圾收集算法主要有以下几种： 标记-清除算法(Mark-Sweep)、复制算法(Copying) 和 标记-整理算法(Mark-Compact)。

标记-清除算法(Mark-Sweep)

首先标记出所有需要回收的对象，标记完成后统一回收所有被标记对象。
主要不足之处：

• 效率问题
  标记和清除两个过程的效率都不高。正如上篇笔记所记，GC会从 GC Roots 开始遍历标记，然后从 Java 堆从头到尾遍历清除垃圾。
• 空间问题
  会产生大量不连续的空间，所以无法分配大对象，最终因为空间问题不得不提前触发 GC 动作。

复制算法(Copying)

复制算法是为了解决标记-清除算法的效率问题。

将可用内存的容量分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块，当这一块内存使用完了，就把存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间清理掉。但是，这种做法的代价是将内存缩小为原来的一半。

关于该算法的商业应用：
1. 目的：利用这种算法来回收新生代。
2. 方案：将内存分为 Eden 与 Survivor(有2块) 空间，比例一般为 8：1：1。每次回收将存活对象复制到一块 Survivor 空间，其他空间全部回收。
3. 空间保证(分配担保机制)：因为无法保证回收存活对象的内存大小，只能依赖其他内存(指老年代)进行分配担保。
4. 代价：每次回收只有一块 Survivor 空间(10%内存)被浪费。

标记-整理算法(Mark-Compact)

在标记后不是对未标记的内存区域进行清理，二是让所有的存活对象都向一端移动，然后清理掉边界外的内存。该方法主要用于老年代。

分代收集算法

将Java堆分为几个空间：

• 新生代
  
  • 特点：大批对象死去，只有少量存活。
  • 算法：复制算法。
• 老年代
  
  • 特点：对象存活率高，没有额外空间进行分配担保。
  • 算法：标记-清除算法/标记-整理算法。

参考资料

• 《深入了解Java虚拟机》(周志明 著)