3.3垃圾收集算法

一、标记—清除算法

标记—清除算法是最基础的收集算法，过程分为标记和清除两个阶段，首先标记出需要回收的对象，之后由虚拟机统一回收已标记的对象。这种算法的主要不足有两个：
1、效率问题，标记和清除的效率都不高；
2、空间问题，对象被回收之后会产生大量不连续的内存碎片，当需要分配较大对象时，由于找不到合适的空闲内存而不得不再次触发垃圾回收动作。

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二、复制算法（主要用于回收新生代）

为了解决效率问题，复制算法出现了。算法的基本思路是：将内存划分为大小相等的两部分，每次只使用其中一半，当第一块内存用完了，就把存活的对象复制到另一块内存上，然后清除剩余可回收的对象，这样就解决了内存碎片问题。我们只需要移动堆顶指针，按顺序分配内存即可，简单高效。但是算法的缺点也很明显：
1、它浪费了一半的内存，这太要命了。
2、如果对象的存活率很高，我们可以极端一点，假设是100%存活，那么我们需要将所有对象都复制一遍，并将所有引用地址重置一遍。复制这一工作所花费的时间，在对象存活率达到一定程度时，将会变的不可忽视。

所以从以上描述不难看出，复制算法要想使用，最起码对象的存活率要非常低才行，而且最重要的是，我们必须要克服50%内存的浪费。

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三、标记—整理算法（可用于老年代回收）

根据老年代的特点，有人提出了另一种改进后的“标记—清除”算法：标记—整理算法。
标记：它的第一个阶段与标记/清除算法是一模一样的，均是遍历GC Roots，然后将存活的对象标记。
整理：移动所有存活的对象，且按照内存地址次序依次排列，然后将末端内存地址以后的内存全部回收。因此，第二阶段才称为整理阶段。

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可以看到，标记的存活对象将会被整理，按照内存地址依次排列，而未被标记的内存会被清理掉。如此一来，当我们需要给新对象分配内存时，JVM只需要持有一个内存的起始地址即可，这比维护一个空闲列表显然少了许多开销。

不难看出，标记/整理算法不仅可以弥补标记/清除算法当中，内存区域分散的缺点，也消除了复制算法当中，内存减半的高额代价，可谓是一举两得。

四、分代收集算法

现代商业虚拟机垃圾收集大多采用分代收集算法。主要思路是根据对象存活生命周期的不同将内存划分为几块。一般是把Java堆分为新生代和老年代，然后根据各个年代的特点采用最合适的收集算法。新生代中，对象的存活率比较低，所以选用复制算法，老年代中对象存活率高且没有额外空间对它进行分配担保，所以使用“标记-清除”或“标记-整理”算法进行回收。

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参考：
JVM内存管理------GC算法精解（复制算法与标记/整理算法）