HotSpot 垃圾回收算法简介

HotSpot垃圾回收机制

    分代回收

垃圾回收算法

    复制

          将A空间中的可达对象复制到另一块空白空间B中，然后回收A的整个空间。（必须有一块空白空间，空间利用率不是很高，但是回收快）。

    标记清除

          遍历A空间，标记其中的可达对象，然后在遍历A空间，清除其中的不可达对象。（空间利用率高，但是会产生碎片，而且需要两次遍历空间A）。

    标记清除压缩

          遍历A空间，标记可达对象，遍历A空间，将可达对象移动到A空间的开始位置，并回收不可达空间的内存。（是复制算法和标记清除法的综合体，不会产生内存碎片）。

垃圾收集器（1,2,3需要Stop-the-world，4的某些阶段可以和应用程序并发执行）

    1、串行收集器（单CPU执行）

         新生代：使用串行的复制算法。

         老生代：使用串行的标记清除压缩算法。

   2、 并行收集器

         新生代：使用复制算法的并行版本。

         老生代：不并行，使用串行版本的标记清除压缩算法。

   3、 并行压缩收集器

         新生代：使用复制算法的并行版本。

         老生代：使用Mark-Summary-Compact算法。（内存空间被划分为若干固定大小的region）

              Mark：先串行的mark那些在代码中能够直接被引用的对象，将这些对象分配给各个线程，然后，各个线程并行mark所有的可达对象，并更新对象所在区域的信息（Object size and location）。

              Summary：操作对象为region，不是object，首先根据region中可达对象的密度， 查找dense prefix（就是一个redion），然后针对dense prefix后面的所有region， The summary phase calculates and stores the new location of the first byte of live data for each compacted region。目前串行实现。可并行，但是并行的优先级比mark和compact低。

              Compact：利用Summary中的统计信息，将可达对象向前拷贝。（并行执行）。

    4、并发标记清除收集器（收集器可以和应用程序并发执行）

         新生代：使用复制算法的并行版本。

         老生代：使用并发的标记清除(Concurrent Mark-Sweep  CMS)算法。

              Initial Mark：应用程序短暂挂起，串行标记那些可以在应用程序代码中被直接引用的对象。

              Concurrent Mark：通过Initial Mark中标记的对象，专门使用一个或多个线程（官方文档上默认为一个），通过Initial Mark的结果，标记所有可达的对象，线程执行的时候，应用程序不必挂起，可以和应用程序并发的执行。

              Remark：由于在 Concurrent Mark 阶段，应用程序在执行，可能有新的垃圾产生，此时，应用程序短暂挂起，GC启动多个线程， 对那些在Concurrent Mark阶段被改变的对象， 快速并行的进行重标记。

              Concurrent Sweep：并行回收垃圾对象所占用的空间，此阶段，应用程序可以和GC并发的执行，在此阶段产生的垃圾会在下次回收。

    本文参考Oracle官方文档：Memory Management in the Java HotSpot™ Virtual Machine