JVM--GC（分代收集算法）

GC（是jvm垃圾回收分代收集算法)

为什么是分代呢，因为他在每个代中采用的不同的算法；

堆的内存结构

总体来说：

• 次数上频繁收集Young区
• 次数上较少收集Old区
• 基本不动Perm区

gc的主要几种算法及分布

1.引用计数法：简单来说当这个引用计数为0时 清理

• 不过这种算法也存在缺陷：循环引用，比如你引用我，我引用你；这样的话两个都计数都不可能为0，都会成为常驻内存，引起堆爆

2：复制算法(Copying)（新生区的算法）

年轻代中使用的是Minor GC，这种GC算法采用的是复制算法(Copying)；

• 原理：
  Minor GC会把Eden中的所有活的对象都移到Survivor区域中，如果Survivor区中放不下，那么剩下的活的对象就被移到Old generation中，也即一旦收集后，Eden是就变成空的了。
  当对象在 Eden ( 包括一个 Survivor 区域，这里假设是 from 区域 ) 出生后，在经过一次 Minor GC 后，如果对象还存活，并且能够被另外一块 Survivor 区域所容纳( 上面已经假设为 from 区域，这里应为 to 区域，即 to 区域有足够的内存空间来存储 Eden 和 from 区域中存活的对象 )，则使用复制算法将这些仍然还存活的对象复制到另外一块 Survivor 区域 ( 即 to 区域 ) 中，然后清理所使用过的 Eden 以及 Survivor 区域 ( 即 from 区域 )，并且将这些对象的年龄设置为1，以后对象在 Survivor 区每熬过一次 Minor GC，就将对象的年龄 + 1，当对象的年龄达到某个值时 ( 默认是 15 岁，通过-XX:MaxTenuringThreshold 来设定参数)，这些对象就会成为老年代。
  -XX:MaxTenuringThreshold — 设置对象在新生代中存活的次数;(调高内存缓解养老区的溢出)

简单来说就是将幸存者从a复制到b，
这种算法的好处正如途中所描述：

• 效率高，只用扫描
• 复制过去都是挨在一块，没有内存碎片
  缺点是：
• :需要双倍空间，浪费了一半的内存；不过新生区存活率比较低，切新生区内存也比较小

3:标记清除(Mark-Sweep)（养老区）

老年代一般是由标记清除或者是标记清除与标记整理的混合实现

可以看出：这种算法需要扫描两遍，与上面的复制算法相比多扫描了一遍
与上面的复制算法相比
优点：

• 不浪费内存
  缺点：
• 多扫描了一次，效率没复制算法高
• 清除完会产生内存谁骗
• 注意：在进行标记清除算法的时候，功能会暂停，
  总结：此算法需要暂停整个应用，会产生内存碎片，效率低

4:标记压缩(Mark-Compact)（养老区）

老年代一般是由标记清除或者是标记清除与标记整理的混合实现

原理：

标记的存活对象将会被整理，按照内存地址依次排列，而未被标记的内存会被清理掉；
如此一来，当我们需要给新对象分配内存时，JVM只需要持有一个内存的起始地址即可，这比维护一个空闲列表显然少了许多开销。
优点：

• 可以看出这个算法弥补标记/清除算法当中，内存区域分散的缺点，也消除了复制算法当中，内存减半的高额代价；
  不过移动对象也有缺点：耗费系统资源，也会耗费时间；
  缺点：
• 标记/整理算法唯一的缺点就是效率也不高，不仅要标记所有存活对象，还要整理所有存活对象的引用地址。从效率上来说，标记/整理算法要低于复制算法。

5:标记清除压缩(Mark-Sweep-Compact)

简单来说就是上面两种的结合
首先先进行标记清除；但凡碎片多了在进行一次标记压缩
这样就结合了两个的优点，同时减少移动对象的成本

总结：

每种每种算法在时间和空间上都有其优势和不足；

• 内存效率：复制算法>标记清除算法>标记整理算法（此处的效率只是简单的对比时间复杂度，实际情况不一定如此）。
• 内存整齐度：复制算法=标记整理算法>标记清除算法。
• 内存利用率：标记整理算法=标记清除算法>复制算法。
  可以看出，效率上来说，复制算法是当之无愧的老大，但是却浪费了太多内存，而为了尽量兼顾上面所提到的三个指标，标记/整理算法相对来说更平滑一些，但效率上依然不尽如人意，它比复制算法多了一个标记的阶段，又比标记/清除多了一个整理内存的过程

没有最好的算法，只有最合适的算法。==========>分代收集算法。

年轻代(Young Gen)

年轻代特点是区域相对老年代较小，对像存活率低。
这种情况复制算法的回收整理，速度是最快的。复制算法的效率只和当前存活对像大小有关，因而很适用于年轻代的回收。而复制算法内存利用率不高的问题，通过hotspot中的两个survivor的设计得到缓解

老年代(Tenure Gen)

老年代的特点是区域较大，对像存活率高。
这种情况，存在大量存活率高的对像，复制算法明显变得不合适。一般是由标记清除或者是标记清除与标记整理的混合实现。
老年代一般是由标记清除或者是标记清除与标记整理的混合实现。以hotspot中的CMS回收器为例，CMS是基于Mark-Sweep实现的，对于对像的回收效率很高，而对于碎片问题，CMS采用基于Mark-Compact算法的Serial Old回收器做为补偿措施：当内存回收不佳（碎片导致的Concurrent Mode Failure时），将采用Serial Old执行Full GC以达到对老年代内存的整理。