《深入理解JAVA虚拟机》学习笔记--垃圾收集算法

本章主要介绍四种垃圾收集算法。

标记-清除算法

标记-清除算法是最基础的算法，算法分为“标记”和“清除”两个阶段：

1. 标记：首先标记出所有需要回收的对象，标记过程可以参考《深入理解JAVA虚拟机》学习笔记--对象存活算法。
2. 清除：对标记的对象进行清除。

缺点：

• 效率，标记和清除两个过程的效率都不高。
• 空间，标记清除后会产生大量的不连续内存碎片，在程序运行过程中需要分配较大对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。

复制算法

为了解决 效率 的问题，一种称为 “复制” 的收集算法出现了，它将内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中一块。当这一块内存用完后，就将还存活的对象复制到另外一块上，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。这种算法解决了内存碎片的复杂情况，但是代价是将内存缩小为了原来的一半。
HotSpot 并没有按照 1:1 的比例来划分内存空间，而是将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的 Survivor 空间，比例为 8:1:1。
当回收时，将Eden和Survivor中还存活着的对象一次性地复制到另外一块Survivor空间上，最后清理掉Eden和刚才用过的Survivor空间。这样每次新生代中可用内存空间为整个新生代容量的90%(80%+10%) ，只有10%的内存会被“浪费”。

标记-整理算法

复制收集算法在对象存活率较高时，就要进行较多的复制操作，效率会变低。更关键的是，如果不想浪费50%的空间，就需要有额外的空间进行分配担保，以应对被使用的内存中所有对象都100%存活的极端情况，所以在老年代一般不能直接选用这种算法。
固针对老年代的特点，提出了另一种“标记-整理”算法，具体过程为：

1. 标记：标记过程与“标记-清除”算法的标记一样。
2. 整理：将所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

分代收集算法

当前商业虚拟机的垃圾收集都采用分代收集算法，这种算法的思想是 “根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，对不同区域采用不同的收集算法” 。

• 新生代：新生代每次收集进都有大批对象死去，只有少量存活，采用 复制算法 只需要付出少量的存活对象复制成本就可以完成收集。
• 老年代：因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用 标记-整理 或 标记-清除 算法来进行回收。