JAVA垃圾回收Garbage Collection(1、垃圾收集算法)

　垃圾收集算法

• 標記-清除算法　　
  • 最基礎的算法是標記-清除（Mark-Sweep）算法。分爲標記和清除兩個階段：首先標記出全部須要回收的對象，標記完成後統一回收全部被標記的對象。之因此說是最基礎的收集算法，是由於後續的收集算法都是基於這種思路並對其不足進行改進而獲得的。它主要有兩個不足之處：一個是效率標記和清除效率都不高；另外一個是空間問題標記清除後產生大量的不連續內存碎片，空間碎片過多可能會致使之後程序運行過程當中須要分配較大的對象時沒法找到足夠的連續內存而不得不提早觸發另外一次垃圾收集動做。標記清除算法的執行過程：
• 複製算法    
  • 爲了解決效率問題，一種稱爲複製（Copying）的收集算法出現了，它將內存按照容量劃分爲大小相等的兩塊，每次只使用其中一塊。當這一塊的內存用完了，就將還存活的對象複製到另外一塊上面，而後再把以經使用過的內存空間一次清理掉。這樣使得每次都是對整個半區進行內存回收，內存分配時也就不用考慮內存碎片等複雜狀況，只要移動堆頂指針按順序分配內存便可實現簡單運行高效這種算法的代價是將內存縮小爲原來的一半。執行過程如如圖:
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• • 如今的商用虛擬機都採用這種收集算法來回收新生代。IBM研究代表新生代對象98%是「朝生夕死」，這種內存分配並不須要1：1，而是將內存分爲一塊較大的eden空間和兩塊較小的survivor空間，每次使用eden和其中一塊Survivor。當回收時將Eden和Survivor中還存活的對象一次性複製到另外一塊Survivor空間上，最後清理Eden和剛纔使用過的Survivor空間。HotSpot默認Eden和Survior 的比例是8：1，這樣每次新生代可用內存容量是90%，只有10%的內存會被浪費。當出現多於10%的對象存活時，須要依賴其餘內存進行分配擔保。
• 標記-整理算法
  • 複製收集算法在對象存活率較高時就須要進行較多的複製操做，效率將會變低。會有內存中全部對象100%存活的極端狀況老年代通常不能直接使用這種算法。根據老年代的特色，有人提出了「標記-整理」（Mark-Compact）算法,標記過程和「標記-清除」同樣，但後續步驟不是直接對可回收對象進行清理，而是讓全部存活的對象都向一端移動，而後清理掉端邊界之外的內存算法以下
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• 分代收集算法
  • 當代全部的商業虛擬機都採用「分代收集」（Generational Collection）算法，這種算法只是根據對象存活週期分爲幾塊，通常是將java堆分爲新生代和老年代，這樣就能夠根據各個年代的特色採用適合的收集算法，新生代中每次垃圾收集都發現大量對象死去只有少許存活，只須要付出少許存活對象的複製成本就能夠完成收集。而老年代中由於對象存活率高沒有額外的空間進行分配擔保，就必須使用標記-清除、標記-整理算法來進行回收。