GC算法介紹及工做原理和優缺點

一.GC定義與做用

GC就是垃圾回收機制的簡寫 GC能夠找到內存中的垃圾，並釋放和回收空間，GC裏的垃圾是什麼 以下圖所示：

GC算法是什麼：GC是一種機制,垃圾回收器完成具體的工做 工做的內容就是查找垃圾釋放空間,回收空間算法就是工做時查找和回收

所遵循的規則。常見GC算法有引用計數，標記清除，標記整理，分代回收。

二.GC算法的工做原理及優缺點

1.引用計數算法實現原理

核心思想：設置引用數，判斷當前引用數是否爲0 引用關係改變時修改引用數字，好比有一個對象指向它 他的引用計數+1 多個對象

引用,引用計數累加引用計數累加，當沒有對象引用時引用計數爲0 GC當即進行回收，下面經過代碼來分析下工做原理：

上述代碼中,從全局角度出發，user1,user2及meauList 計數都不爲0 ，num1和num2，當函數fn()執行完成後全局做用訪問不到num1

和num2，因此說num1和num2計數爲0，會被GC回收。當全部的代碼執行完成後，user1和user2也不爲0，由於被meauList數組中引

用，因此計數+1

2.引用計數算法的優缺點

優勢:

最大限度的減小程序暫停，內存有必定的上限，當內存即將爆滿時，引用計數會立馬找到數值爲0的計數空間對其進行釋放，這樣就保

證了內存不會有暫滿的時候。

缺點:

1.時刻監聽着引用數值是否須要修改，時間開銷比較大

2.沒法回收循環引用的對象 具體用代碼實現以下圖所示：

如上圖所示：當fn執行完成後,obj1和obj2都是局部變量，按說是要被回收的,可是後面obj1.name=obj2，obj2.name=obj1有着互相被

引用的關係，因此說數值並不爲0，就沒有辦法對這兩個空間進行回收了，從而形成了內存空間的浪費，這也就是對象之間的循環引

用。

3.標記清除算法實現原理

核心思想：分標記和清除 二個階段完成，

第一個階段 遍歷全部對象找標記活動對象(可達對象)。

第二個階段 把那些沒有被標記的對象進行清除 同時也會抹掉第一個階段的標記 便於咱們GC下次正常的工做把回收的空間放到一個

空閒列表的上面,方便咱們的程序後續直接在這裏申請空間。

用圖示方式進行舉例說明:

如上圖所示A B C爲全局變量,D E被A和C引用 因此ABCDE都是可達對象 第一步會被標記上，第二階段 查詢沒有被標記的對象 如上

圖中的a1和b1爲未標記的,全局做用域內查詢不到,則會被GC清除掉。

4.標記清除算法的優缺點

優勢：

能夠回收循環引用的對象,如上圖所示,好比a1和b1爲函數內部的局部變量,就失去了與全局global的鏈接，不可達的對象在標記階段就

不可標記，在第二個階段會被清除，而在引用計數算法中有引用的關係 因此計數不爲0 因此不能被清除

缺點：

以下圖所示，咱們從根去查找 紅色區域爲一個可達對象，左右兩側分別爲兩個不可達的對象，在第二輪的清除操做中會被清除掉，再

把剩餘空間添加到空閒列表之上，這就有一個問題了，好比最左側的是B對象，中間的可達對象爲A對象，最右側的爲C對象，BC對象

存儲語言信息，好比大小和地址，咱們稱之爲頭。還有一個咱們存放數據的稱之爲域，看上去是釋放了3個域的大小，可是中間間隔着

A對象，其實他們仍是分散的，也就是地址不連續，若是說操那個申請列表申請1.5個域大小的空間，左側超出了浪費，右側直接就不夠

，稱之爲空間的碎片化。

5.標記整理算法的實現原理

標記整理能夠看作標記清除的一個加強操做，標記階段的操做與標記清除一致，第二個階段在標記清除階段會先執行整理，移動對

象位置，這樣能夠避免分散的地址的不連續的小空間，以下圖所示：