垃圾收集算法

分代收集理论

弱分代假说：绝大多数对象都是朝生夕灭的。
强分代假说：熬过越多次垃圾收集过程的对象就越难以消亡。
跨代引用假说：跨代引用相对于同代引用来说仅占极少数。

针对不同分代的名词定义

1.部分收集(Partial GC)：指目标不是完整收集整个Java堆的垃圾收集,其中又分为：

新生代收集(Minor GC/Young GC):指目标只是新生代的垃圾收集。
老年代收集(Major GC/Old GC):指目标只是老年代的垃圾收集。
混合收集(Mixed GC):指目标是收集整个新生代以及部分老年代的垃圾收集。

整堆收集(Full GC)：收集整个Java堆和方法区的垃圾收集。

标记清除算法

算法分为“标记”和“清除”两个阶段:首先标记出所有需要回收的对象,在标记完成后,统一回收掉所有被标记的对象,也可以反过来,标记存活的对象,统一回收所有未被标记的对象。

缺点：

执行效率不稳定,如果Java堆中包含大量对象,而且其中大部分是需要被回收的,这时必须进行大量标记和清除的动作,导致标记和清除两个过程的执行效率都随对象数量增长而降低。
内存空间的碎片化问题,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当以后在程序运行过程中需要分配较大对象时无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。

标记复制算法（新生代）

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。当这一块的内存用完了,就将还存活着的对象复制到另外一块上面,然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。

优点：对于多数对象都是可回收的情况,算法需要复制的就是占少数的存活对象,而且每次都是针对整个半区进行内存回收,分配内存时也就不用考虑有空间碎片的复杂情况,只要移动堆顶指针,按顺序分配即可。
缺点：1.如果内存中多数对象都是存活的,这种算法将会产生大量的内存间复制的开销。2.可用内存缩小为了原来的一半,空间浪费。

更优化的半区复制分代策略

把新生代分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间,每次分配内存只使用Eden和其中一块Survivor。发生垃圾搜集时,将Eden和Survivor中仍然存活的对象一次性复制到另外一块Survivor空间上,然后直接清理掉Eden和已用过的那块Survivor空间。HotSpot虚拟机默认Eden和Survivor的大小比例是8∶1,也即每次新生代中可用内存空间为整个新生代容量的90%(Eden的80%加上一个Survivor的10%),只有一个Survivor空间,即10%的新生代是会被“浪费”的。当Survivor空间不足以容纳一次Minor/Young GC之后存活的对象时,就需要依赖其他内存区域(实际上大多就是老年代)进行分配担保。

标记整理算法（老年代）

标记过程仍然与“标记-清除”算法一样,但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理,而是让所有存活的对象都向内存空间一端移动,然后直接清理掉边界以外的内存。

缺点：

Stop The World:如果移动存活对象,尤其是在老年代这种每次回收都有大量对象存活区域,移动存活对象并更新所有引用这些对象的地方将会是一种极为负重的操作,而且这种对象移动操作必须全程暂停用户应用程序。