5.JVM垃圾收集算法

概述

本文主要是介紹幾種垃圾收集算法的基本思路，包括標記-清除算法、複製算法、標記整理算法、分代收集

標記-清除算法

基本思路

分爲「標記」和「清除」兩個步驟，先標記全部須要回收的對象，再統一進行清除被標記的對象。

評價

• 效率低，不管是標記過程仍是清除過程。
• 標記後直接清除，沒有對內存空間進行整理，會產生大量不連續的內存碎片。當程序運行須要分配較大對象時，會因爲沒有足夠的連續內存而提早觸發一次GC。

複製算法

基本思路

將內存分爲兩塊大小相等的區域，每次只使用其中的一塊來分配內存，當其中一塊內存空間用完了，觸發GC時，將仍然存活的對象複製到另外一塊內存上，再將使用過的內存一次性清理掉。

實際使用

如今的商業虛擬機都採用複製算法來回收新生代，因爲新生代的對象存活率很低，因此將內存空間劃分爲Eden區和兩個Survivor區，每次分配內存都在Eden區和其中一個Survivor區進行。當發生垃圾回收時，將Eden和Survivor區中存活的對象複製到另外一個Survivor區，而後直接清空剛纔兩個區。
hotspot虛擬機提供的Eden和Survivor空間的默認比例爲8:1，即最多隻會浪費10%的內存空間。通常來講，新生代對象死亡率達到98%，可是不能保證特殊狀況。因此，若是另一塊Survivor空間沒有足夠空間存放上一次新生代收集下來的存活對象時，對象將經過分配擔保機制進入老年代。

評價

• 複製算法不會產生內存碎片，保證內存空間規整。
• 若是使用兩塊大小相等的內存區域來作複製算法，內存的資源利用率過小，代價太大。商業虛擬機的內存劃分將內存利用率提高至90%,解決了內存使用率的問題。
• 當對象存活率高時，複製操做的過程就會變得很頻繁，效率較低。而且因爲須要劃份內存，因此須要額外的空間來作分配擔保，防止空間不足的極端狀況。因此複製算法適用新生代垃圾回收，而不適用於老年代。

標記-整理算法

基本思路

標記過程與「標記-清除」算法相同，而後讓全部的存活對象朝着一端進行移動，以後直接將存活對象以外的內存空間進行清理。

評價

• 當對象過多時，標記和整理兩個過程效率低
• 不產生內存碎片，保證內存空間規整，方便分配內存
• 適用於老年代垃圾回收

分代收集算法

分代收集算法不算一種回收算法，相似於多種算法的綜合使用。分代收集算法的思路主要是：按照對象存活時間，將內存劃分爲不一樣的區域，通常來講，將java堆劃分爲新生代和老年代，這樣能夠根據不一樣區域的對象的特色來採用最適當的收集算法。例如新生代對象死亡率高，則採用複製算法；老年代對象存活率高，而且沒有多餘內存空間作分配擔保，則採用「標記-清除」或「標記-整理」進行算法收集。