JVM垃圾收集算法

标记-清除算法

分为标记，清除两个阶段，首先标记所有需要回收的对象，标记完成后统一回收所有被标记的对象。

主要有两个不足：一是标记和清除两个过程的效率都不高；二是标记，清除之后会产生大量不连续的内存碎片。空间碎片太多，可能会导致以后在程序运行过程中，需要给较大对象分配内存时，无法找到足够的连续内存，而提前触发垃圾收集操作。

复制算法

复制算法将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块内存用完了，就将还存活的对象复制到另一块上面，然后再把已使用过的那块内存空间一次清理掉。

这样使得每次都只是对整个半区进行内存回收，内存分配时就不用考虑内存碎片等复杂情况，只要移动堆顶指针，按顺序分配内存即可，实现简单，运行高效。但是将可用内存缩小为了原来的一半，代价很高。

现在的商业虚拟机大多采用复制算法来回收新生代，将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次使用Eden和一块Survivor分配内存。回收时，将Eden和Survivor中还存活的对象一次性复制到另一块Survivor空间上，最后清理掉Eden和刚才用过的Survivor空间。

Hotspot虚拟机默认Eden和Survivor的大小比例是8:1，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”。因为没有办法保证每次回收都只有不到10%的对象存活，当Survivor空间不够用时，需要依赖其他内存（老年代）进行分配担保。

如果另一块Survivor空间没有足够空间存放上一次新生代收集下来的存活对象，这些对象将通过分配担保机制，进入老年代。

标记-整理算法

复制收集算法在对象存活率较高的时候就要进行较多的复制操作，效率变低。而且如果不想浪费50%的空间，就需要额外的空间分配担保，来应对被使用对象100%存活的情况，所以在老年代一般不能直接使用复制算法。

老年代一般使用标记-整理算法，标记的过程和标记-清除算法一样，后续不是直接对可回收对象清理，而是将所有存活对象都向一端移动，然后直接清理掉边界以外的内存。

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，根据对象存活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。

在新生代中，每次垃圾收集时都会有大批对象死去，只有少量存活，选用复制算法，只需付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。

老年代中对象存活率高，没有额外的空间对它进行分配担保，必须使用标记-清除或标记-整理算法进行回收。