JVM垃圾回收算法

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JVM垃圾回收算法

复制算法

• 将内存分为大小相等的两块。
• 每次只使用其中一块，当这块内存满时，就将存活的对象复制到另一块上。
• 复制完成后，清除原来使用过的内存块。
• 优点：实现简单，垃圾回收时不用考虑内存碎片问题，因为每次都是清空整个半区。快，简单
• 缺点：内存使用率低，只有原来的一半；复制存活对象需要时间，如果存活对象很多，复制成本高。浪费内存

标记清除算法

• 标记：从GC Root开始，标记所有可达的对象。
• 清除：遍历整个内存空间，清除所有未标记的对象。
• 优点：不需要额外的内存空间，适合内存空间较大的情况。不浪费内存
• 缺点：标记和清除过程会产生内存碎片，导致内存空间不连续，可能影响程序性能；标记清除过程需要暂停用户程序，导致用户体验下降。会造成内存碎片

标记整理算法

• 标记：从GC Root开始，标记所有可达的对象。
• 整理：将所有存活的对象向内存的一端移动，然后清除边界外的所有对象。
• 优点：解决了标记清除算法中的内存碎片问题，使内存空间连续。不会有碎片
• 缺点：整理过程需要移动存活对象，成本相对较高；整理过程也需要暂停用户程序。相对较慢

分代收集算法

• 分代收集算法基于这样一个事实：不同的对象的生命周期（存活时间）是不同的。因此，将对象根据其生命周期分为不同的代（Generation）。
• 年轻代（Young Generation）：新创建的对象首先被分配到这里，这些对象的生命周期通常较短。
• 老年代（Old Generation）：年轻代中存活下来的对象会被移动到这里，这些对象的生命周期较长。
• 持久代（Permanent Generation，Java 8中已被元空间替代）：存储类的元数据、字符串常量等。
• 分代收集算法的流程：
  • 年轻代通常使用复制算法进行垃圾回收，因为年轻代中的对象大多数生命周期短，存活率低。
  • 老年代通常使用标记清除或标记整理算法，因为老年代中的对象生命周期长，存活率高。
  • 当老年代的内存不足以容纳存活下来的对象时，会触发全局垃圾回收（Full GC），这时会同时对年轻代和老年代进行垃圾回收。
• 优点：提高了垃圾回收的效率，因为不同代的对象有不同的回收策略。
• 缺点：增加了垃圾回收的复杂性，需要维护多个代的内存空间。