JVM----垃圾收集（Garbage Collection）算法

在Java中，通过可达性分析法来确定哪些垃圾是可以被回收的，然后就轮到我们的垃圾收集器开始进行收集了，由于Java虚拟机并没有规范并没有对如何实现垃圾收集器做出明确的规定，因此各个厂商的虚拟机可以采用不同的方式来实现垃圾收集器，以下是一些常见的垃圾收集器的核心思想

标记—清除

标记清除（Mark-Sweep）是最基础的一种垃圾回收算法，他分未两个部分，即 标记 和清除，先把内存区域中的这些对象进行标记，哪些属于需要回收的标记出来，然后再执行我们的清除，将这些对象清除，清理掉的垃圾就变成了未使用的内存区域，等待再次被使用

这中逻辑简单清晰，并且操作也很简单，但是这个算法却有个很大的问题即使内存碎片的产生

假设上面的框框小的为 1M 大的为2M，当我们回收完后，内存就会被切成很多段，当我们开辟空间时，需要的时连续的内存当我们需要一个3M的内存时，上面的回收后产生的内存我们时无法分配，这样下去，只会让我们无法使用的内存无法使用，即内存碎片越来越多

复制算法

这算法也是在标记清除算法的基础上演化而来的，解决效率与碎片的问题

它将内存按容量分为大小相同的两块，每次只是使用其中的一块，当一块内存快用完了之后，就将该内存上还活着的对象复制到了一块内存，然后再把已使用过的内存全部清理掉，这样保证了内存的连续，就不再产生碎片了，且运行高效

这个放发虽然不会产生碎片，但是从图就可以看出来，这个算法代价也太大了吧，足足一半没法使用，合着我们买了200平米的房子，只能住100平米啊

标记整理算法

标记整理算法（Mark-Compact）标记的过程仍然和标记–清除算法一样，但是后续的不是直接回收，而是将存活的对象都向一段移动，然后直接清理掉端边界以外的内存

标记整理算法一方面在标记清除算法上做了升级，解决了内存碎片的的问题，也规避了复制算法只能利用一半内存的弊端

这个算法看起来美好，但是从我们的图中可以看出，它对内存变动更频繁。需要整理所有存活对象的引用地址，在效率上比复制算法要低得多

分代收集算法（Generational-Collention）

在严格的意义上来说，这不是一种思想或者理论，而是融合了前三种基础的算法思想，而产生了针对不同情况使用不同的算法

根据对象存活周期的不同将内存划分为不同的几个区域，一般是把Java堆划分为新身代与老年代，这样根据各个年代的特点而采用不同的算法，在新生代中，每一次的垃圾回收都会有大批的对象死去，只有少量的存活，这个时候就可以使用我们的复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就能完成收集；而老年代中，对象的存活率较高，没有额外的空间对其进行担保，就应该采用标记清理或者标记整理的算法来回收了

内存模型与回收策略

Java堆主要分未老年代与年清代两个区域，且老年代大约占三分之二，新生代占三分之一，而新生代又分未Eden和Survivor，Survivor又分未From与To，三则占比 Eden：From：To = 8：1：1；

Eden区

IBM公司专门研究过了有将近98%的对象都是朝生夕死的，于是针对这一现状，大多数情况下，对象会在新生代Eden区中进行分配，当Eden区没有足够空间分配时，虚拟机就发动一次Minior GC，Minior GC操作更频繁，回收速度也快，通过Minior GC后，Eden就会被清空了，还活着的就进入到From了，如果From不够，就只能进入老年代了

Survivor区

Survivor就相当于Eden与老年代的缓冲区，而Survivor又分未From与To区每次执行Minior GC后，会将Eden和From活着的对象放到To区（如果不够就直接进入老年代吧）

为什么需要Survivor区，且还分为From与To区？

以为Minior GC后，有些应该清除的对象还没有清除干净，而是等到下一波，这时如果直接放入我们的老年代，明显不是一个明智的选择,Survivor的预筛选保证只有经历了16次的Minior GC的对象才能放入我们的老年代，而还分为From与To，这是来解决我们的碎片问题的，如果只有一个区，则放到Survivor后，其中有一些其实也是要清除的，这是就只能使用标记清清除算法了，于是就产生了碎片了，如果分两块，那么就可以将对象复制到了一块了，当第二次的清除时，From与To指责兑换，这样反复的兑换就可以了

老年代

老年代占据着2/3的堆内存空间，只有在 Major GC 的时候才会进行清理，每次 GC 都会触发“Stop-The-World”。内存越大，STW 的时间也越长，所以内存也不仅仅是越大就越好。由于复制算法在对象存活率较高的老年代会进行很多次的复制操作，效率很低，所以老年代这里采用的是标记 — 整理算法

大对象

大对象指需要大量连续内存空间的对象，这部分对象不管是不是“朝生夕死”，都会直接进到老年代。这样做主要是为了避免在 Eden 区及2个 Survivor 区之间发生大量的内存复制。当你的系统有非常多“朝生夕死”的大对象时长期存活对象，虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄（Age）计数器。正常情况下对象会不断的在 Survivor 的 From 区与 To 区之间移动，对象在 Survivor 区中每经历一次 Minor GC，年龄就增加1岁。当年龄增加到15岁时，这时候就会被转移到老年代。当然，这里的15，JVM 也支持进行特殊设置。虚拟机并不重视要求对象年龄必须到15岁，才会放入老年区，如果 Survivor 空间中相同年龄所有对象大小的总合大于 Survivor 空间的一半，年龄大于等于该年龄的对象就可以直接进去老年区，无需等你“成年”。