JVM垃圾回收算法

一、标记–清除算法

执行步骤:

  • 标记:遍历内存区域,对需要回收的对象打上标记。
  • 清除:再次遍历内存,对已经标记过的内存进行回收。

 JVM垃圾回收算法_第1张图片

 

缺点:

  • 效率问题;遍历了两次内存空间(第一次标记,第二次清除)。
  • 空间问题:容易产生大量内存碎片,当再需要一块比较大的内存时,无法找到一块满足要求的,因而不得不再次出发GC。

二、标记-复制算法 

        将内存划分为等大的两块,每次只使用其中的一块。当一块用完了,触发GC时,将该块中存活的对象复制到另一块区域,然后一次性清理掉这块没有用的内存。下次触发GC时将那块中存活的的又复制到这块,然后抹掉那块,循环往复。

JVM垃圾回收算法_第2张图片

优点

  • 相对于标记–清理算法解决了内存的碎片化问题。
  • 效率更高(清理内存时,记住首尾地址,一次性抹掉)。

缺点:

  • 内存利用率不高,每次只能使用一半内存。

改进

        研究表明,新生代中的对象大都是“朝生夕死”的,即生命周期非常短而且对象活得越久则越难被回收。在发生GC时,需要回收的对象特别多,存活的特别少,因此需要搬移到另一块内存的对象非常少,所以不需要1:1划分内存空间。而是将整个新生代按照8 : 1 : 1的比例划分为三块,最大的称为Eden(伊甸园)区,较小的两块分别称为To Survivor和From Survivor。

首次GC时,只需要将Eden存活的对象复制到To。然后将Eden区整体回收。再次GC时,将Eden和To存活的复制到From,循环往复这个过程。这样每次新生代中可用的内存就占整个新生代的90%,大大提高了内存利用率。

但不能保证每次存活的对象就永远少于新生代整体的10%,此时复制过去是存不下的,因此这里会用到另一块内存,称为老年代,进行分配担保,将对象存储到老年代。若还不够,就会抛出OOM。

老年代:存放新生代中经过多次回收仍然存活的对象(默认15次)。

 

 三、标记–整理算法

        因为前面的复制算法当对象的存活率比较高时,这样一直复制过来,复制过去,没啥意义,且浪费时间。所以针对老年代提出了“标记整理”算法。

执行步骤:

  • 标记:对需要回收的进行标记
  • 整理:让存活的对象,向内存的一端移动,然后直接清理掉没有用的内存。

JVM垃圾回收算法_第3张图片 

四、分代收集算法 

        当前大多商用虚拟机都采用这种分代收集算法,这个算法并没有新的内容,只是根据对象的存活的时间的长短,将内存分为了新生代和老年代,这样就可以针对不同的区域,采取对应的算法。如:

  • 新生代,每次都有大量对象死亡,有老年代作为内存担保,采取复制算法。
  • 老年代,对象存活时间长,采用标记整理,或者标记清理算法都可。

MinorGC和FullGC的区别

MinorGC:发生在新生代的垃圾回收,因为新生代的特点,MinorGC非常频繁,且回收速度比较快,每次回收的量也很大。
FullGC:发生在老年代的垃圾回收,也称MajorGC,速度比较慢,相对于MinorGc慢10倍左右。进行一次FullGC通常会伴有多次多次MinorGC,。        

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