JVM的gc算法总结

Java虚拟机的内存回收算法面试经常会问到，最近在看《深入理解Java虚拟机》一书，对GC算法总算是有了一些粗略的理解。为了避免看完就忘掉的尴尬，在博客整理记录一下。

首先要说一下，JVM的具体实现有很多，比如Sun公司的HotSpot VM，Android的Dalvik VM。因此这里说的算法是一个大致的策略，实际上的实现代码要去看具体的垃圾收集器，对于普通开发者来说了解算法的策略就够解决日常遇到的内存问题了。

0.引用计数法

记录对象的引用个数，当引用个数变为0的时候就代表没有地方引用这个对象，即这个对象成为应该被回收的“垃圾”。这是一个非常简单效率的算法，但实际上JVM并未使用它。因为它无法解决循环引用的对象回收。

1.可达性分析算法

以GC Root对象为起点，向下搜索引用链，当一个对象没有被任何GC Root对象引用的时候，就可以被回收。
可以作为GC Root对象的有：

• 虚拟机栈中引用的对象
• 方法区中静态属性引用的对象
• 方法区中常量引用的对象
• 本地方法栈中JNI引用的对象
  由此我们也可以知道，不能滥用静态属性，如果使用的话需要在结束时去掉其引用。

2.分代收集算法

根据对象存活周期将内存划为不同的区块。比如分成新生代和老年代。简单来说一个对象刚创建出来的时候都在新生代，每次gc的时候如果存活下来就年龄+1,当虚拟机判断这个对象年龄够了有资格成为“老年对象”了，就把它转移到老年代。新生代对象存活率低，老年代存活率高。虚拟机可以根据新生代老年代的特点执行不同的GC策略来提高效率。

3.标记-清除算法

最基础的收集算法。首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收这些对象。该收集方法有两个问题：一是标记和清除效率都不高，二是标记清除后会产生大量的不连续的内存碎片。

4.复制算法

为了提高标记-清除算法的效率和内存不连续问题，复制算法将内存分为两块，每次使用其中的一块。回收的时候直接把不需要回收的对象直接丢到另一快内存，然后完全清除着一块内存。这样我们剩下的内存都是连续的，清除速度也得到了提高。代价就是我们需要把内存一分为二，浪费了一半的空间。
这种算法一般用在新生代内存上，因为新生代内存绝大多数很快就被回收，需要使用这种效率高的算法。而且实际上也不是把新生代内存一分为二，而是大概以8：1的比例分配出来一个Survivor内存区。正常情况下，新生代存活的对象比较少，Survivor区都是够用的。如果不够用的话，会跟老年代临时借用。

5 标记-整理算法

这是应用于老年代的算法。内存回收后会对老年代的内存做整理：让所有存活的对象向一端移动，然后直接清理掉剩下的内存。这样的话虽然效率比复制算法，但避免了内存空间浪费，适合存活率较高的老年代。