【第五篇】深入学习Java虚拟机之垃圾收集算法

第四篇内容，我们分享了如何判定一个对象是否存活，以及对象的二次逃脱，本节就在上一篇的基础上，讲解内存的回收算法。

1. 标记——清楚算法

算法思路：
分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记处所有需要回收的对象，在标记万恒后统一回收被标记的对象

缺点：
a. 效率低
b. 会产生大量内存碎片

标记--清除算法示意图

2、复制算法

算法思路：
它将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只用其中一块，当这一块内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已经使用过的内存空间一次性清理掉。

这样每次只需要对整个半区进行内存回收，内存分配时也不需要考虑内存碎片等复杂情况，只需要移动堆顶指针，按照顺序分配即可。复制算法的执行过程如图：

复制算法示意图

缺点：
a. 效率也比较低，比如在对象存活率较高的场景下要进行大量的复制操作，当然如果极端情况，比如对象100%存活的情况下，还需要额外的空间进行分配担保
b. 耗费内存空间

3、标记-整理算法

算法思路：
根据老年代的特点，有人提出了另外一种标记-整理算法，过程与标记-清除算法一样，不过不是直接对可回收对象进行清理，而是让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。标记-整理算法的工作过程如图：

标记整理算法示意图

4、分代收集算法

算法思路：
作为现代商用虚拟机基本都采用的“算法”，与其称之为一种算法，不如说是上面三种算法的一种组合。即，Java堆一般分为新生代和老年代，根据各个年代的特点，分别采用上面三种算法的某一种来进行垃圾回收

比如，在新生代中，每次垃圾回收都发现有大量的对象死去，只有少量存活，这种情况，采用复制算法效果会更好一点，只需要复制少量存活的对象就可以完成收集。

而老年代中，因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用“标记——清除”或“标记——整理”算法来进行回收。
堆内存布局如下图所示：

分代收集算法示意图