垃圾收集算法

JVM

标记-清除算法

算法描述

最基础的收集算法,算法分为两个阶段:

  • 标记阶段
  • 清除阶段

首先标记被回收的对象,然后在标记完成后统一回收被标记的对象。
标记过程参考之前的博客两次标记

这个算法是最基本的算法,后续的算法都是基于这种思路,并对其不足进行改进得到的。

不足:

  • 效率问题
    标记跟清除两个过程的效率都不高;
  • 空间问题
    标记清除之后,会产生大量的不连续的内存碎片,空间碎片太多,可能会导致之后分配较大的对象的时候,无法找到较大的连续的内存空间,而不得不提前触发另一次垃圾收集动作

算法的执行过程如下图所示:
标记清除

复制算法

复制收集算法是为了解决标记清除算法的效率问题。

算法描述:

他将可用内存按容量划分成大小相等的两块,每次只使用其中的一块,当这一块的内存使用完了,就将还存活着的对象复制到另一块内存上,然后再把已使用的内存空间一次性的清理掉。

优点:

  • 这样每次都是对整个半区进行内存回收,运行高效;
  • 内存分配时,也不用考虑内存碎片等问题;
  • 内存非配时,只要移动堆顶部的指针,按顺序分配内存即可,实现简单。

缺点:

  • 可用内存为占用内存的一半,代价比较高。

复制算法的执行过程如下所示:
复制过程

标记-整理算法

复制算法比较适合于新生代,在老年代中,对象存活率比较高,如果执行较多的复制操作,效率将会变低,而且老年代没有额外的空间进行分配担保,所以老年代一般会选用其他算法,如标记—整理算法。该算法标记的过程与标记—清除算法中的标记过程一样,但对标记后出的垃圾对象的处理情况有所不同,它不是直接对可回收对象进行清理,而是让所有的对象都向一端移动,然后直接清理掉端边界以外的内存。

标记-整理算法的执行过程如下所示:
标记整理过程

分代收集算法

当前商业虚拟机的垃圾收集都采用分代收集,它根据对象的存活周期的不同将内存划分为几块,一般是把Java堆分为新生代和老年代。在新生代中,每次垃圾收集时都会发现有大量对象死去,只有少量存活,因此可选用复制算法来完成收集,而老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保,就必须使用标记—清除算法或标记—整理算法来进行回收。

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