【004】【JVM——垃圾收集算法】

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#jvm #虚拟机 #内存管理 #垃圾回收 #算法

本文概述了Java虚拟机中的垃圾收集算法，包括标记-清除、复制和标记-整理算法，以及分代收集算法。重点阐述了每种算法的工作原理、优缺点及应用场景。

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Java虚拟机学习总结目录

垃圾收集算法

垃圾收集算法的实现涉及大量的程序细节，而且各个平台的虚拟机操作内存的方法又各不相同，介绍几种垃圾收集算法的思想及其发展过程．

标记-清除算法

垃圾收集分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。说它是最基础的收集算法，其他收集算法都是基于这种思路并对其不足进行改进而得到的．它的主要不足有两个：

效率问题，标记和消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不连续的内存碎片，空间碎片太多可能会导致以后在程序运行过程中需要分配较大对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。

算法执行过程如下图所示

复制算法

将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。实现简单，运行高效。

算法执行过程如下图所示

标记-整理算法

首先标记所有需要回收的对象，然后让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

算法执行过程如下图所示

分代收集算法

商业虚拟机的垃圾收集都采用“分代收集”（ Generational Collection ）算法，根据对象存活周期的不同将内存划分为几块。一般是把Java堆分为新生代初老年代，这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。在新生代中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，选用复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。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“标记一清理”或者“标记一整理”算法来进行回收。

算法执行过程如下图所示





【参见】【深入理解Java虚拟机（第二版）】【周志明】

【首发】【http://my.oschina.net/shiinnny/blog/388391】

JVM——垃圾收集器、收集算法和三色标记
专注写bug
04-26 328
文章目录垃圾收集算法分代收集理论复制算法标记清除算法标记整理算法垃圾收集器Serial 垃圾收集器(jdk 1.5及之前)Parallel Scavenge 垃圾收集器ParNew 收集器CMS老年代垃圾收集器(`*`)Parallel 和 CMS对比CMS常用配置命令 垃圾收集算法 再JVM中，存在很多的垃圾收集算法，如下所示： 其中，复制算法、标记整理算法、标记清除算法等这些算法，都是基于分代收集理论实现的。 分代收集理论 分代收集算法，简而言之就是针对堆内存中，根据对象存活周期的不同(如：年轻代、老
JVM——垃圾回收器（G1，JDK9默认为G1垃圾回收器）
qq_59708493的博客
11-27 786
JDK9之后默认的垃圾回收器是G1（Garbage First）垃圾回收器。Parallel Scavenge关注吞吐量，允许用户设置最大暂停时间 ，但是会减少年轻代可用空间的大小。CMS关注暂停时间，但是吞吐量方面会下降。而G1设计目标就是将上述两种垃圾回收器的优点融合：1.支持巨大的堆空间回收，并有较高的吞吐量。2.支持多CPU并行垃圾回收。3.允许用户设置最大暂停时间。
JVM——垃圾收集算法
weixin_39052632的博客
03-28 535
JVM中主要有一下几种垃圾收集算法：        一.标记-清除算法        这是一种最基础的算法，算法分为标记、清楚两个阶段，首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。        缺点：效率低，标记对象和清除对象两个阶段的效率都不高；空间利用率不高，标记清除之后可能会产生大量的不连续的内存碎片，当有一个很大的对象要分配空间时，就会找不到合适的内存给其分配，此...
JVM垃圾收集之——垃圾收集算法
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想着百万年薪努力的小赵
07-14 5万+
链接: JVM垃圾收集之——怎样判定一个对象是不是垃圾 接上篇，介绍完怎样判定一个对象是不是垃圾之后，就该瞅一瞅垃圾是怎样回收的了 首先我们要知晓，垃圾收集是建立在两个分代假说之上的：收集器应该将Java堆划分出不同的区域，然后将回收对象依据其年龄分配到不同的区域中存活。给出收集的几个名词，以便于大家看文章：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收掉所有被标记的对象，也可以反过来标记存活的对象，然后回收违背标记的对象。第一步、找到内存中需要被回收的对象，并且把它们标记出来。第二步、清除掉被标记需要
（4）JVM——垃圾回收算法
fanrendale的博客
09-02 389
本人个人博客网站，欢迎访问：学教府 一、概述 介绍：在程序运行过程中，程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈 3 个区域随线程而生，随线程而灭，不用我们关注内存的回收。而 Java 堆和方法区不一样，此处的内存使用和回收是动态的，其中讲垃圾回收主要是在 Java 堆。 二、判断对象需要回收 2.1 引用计数算法 说明：给对象中添加一个引用计数器，没当有一个地方引用它时，计数器值就加 1 ；当引用失效时，计数器值减 1； 任务时刻计数器为 0 的对象就是不可能再被使用的。JVM 没用。 优点： 实现简单 判定.
【详解】JVM——垃圾回收算法大全
xzzz2020的博客
03-21 468
目录垃圾回收常见算法1. 引用计数法2. 标记清除法3.标记压缩算法4. 复制算法分代算法 垃圾回收常见算法 自动化的管理内存资源，垃圾回收机制必须要有一套算法来进行计算，哪些是有效的对象，哪些是无效的对象，对于无效的对象就要进行回收处理。 常见的垃圾回收算法有：引用计数法、标记清除法、标记压缩法、复制算法、分代算法等。 1. 引用计数法 引用计数是历史最悠久的一种算法，最早George E. C...
JVM——垃圾回收算法
琦彦
01-31 5031
1. 概述 垃圾收集，不是Java语言的伴生产物。早在1960年，第一门开始使用内存动态分配和垃圾收集技术的Lisp语言诞生。 关于垃圾收集有三个经典问题： 哪些内存需要回收？ 什么时候回收？ 如何回收？ 1.1. 面试题 讲讲JVM的gc (携程) GC是什么？为什么要有GC？ (蚂蚁金服) 垃圾回收的优点和原理。 (蚂蚁金服) 垃圾回收机制等 (支付宝) GC回收的是哪部分的垃圾？（vivo） 垃圾回收的优点和原理？基本原理是什么？（瓜子） GC是什么？为什么要有GC？ (美团) 简述Java垃圾
JVM——垃圾收集器
L170311的博客
03-13 781
垃圾收集器在许多场景中都是影响系统停顿时间和吞吐能力的重要因素之一，虚拟机之所以提供多种不同的收集器以及大量的调节参数，就是因为只有根据实际应用需求、实现方式选择最优的收集 方式才能获取最好的性能。没有固定收集器、参数组合，没有最优的调优方法，虚拟机也就没有什么 必然的内存回收行为。因此学习虚拟机内存知识，如果要到实践调优阶段，必须了解每个具体收集器 的行为、优势劣势、调节参数。
JVM——垃圾收集策略
xxxmine的博客
04-27 1583
GC 是 garbage collection 的缩写，意思是垃圾回收——把内存（特别是堆内存）中不再使用的空间释放掉；清理不再使用的对象。
JVM——垃圾回收器
m0_73864806的博客
02-13 1036
会导致STW，G1中可以通过参数-XX:MaxGCpauseMillis=n （默认是200）设置每次垃圾回收是的最大暂停时间毫秒数，G1垃圾回收器会尽可能地保证暂停的时间。吞吐量 = CPU在用户应用程序运行的时间 / （CPU在用户应用程序运行的时间 + CPU垃圾回收的时间）Parallel Scavenge是JDK8默认的年轻代垃圾回收器，多线程并行回收，关。由于垃圾回收器分为年轻代和老年代，除了G1之外的其他垃圾回收器必须成组合进行使用。新生代使用ParNew回收器，老年代使用串行回收器。
JVM GC——垃圾回收算法
2401_84046545的博客
05-01 913
《一线大厂Java面试题解析+核心总结学习笔记+最新讲解视频+实战项目源码》，点击传送门，即可获取！但是会留下两个比较麻烦的问题：(1)标记和清除需要两遍循环内存中的对象，标记本身也是一个比较麻烦的工作，因此这种算法的效率不是特别的高。(2)对于分配的内存来说，往往是连续的比较好，因为这样有利于分配大数据的对象。倘若当前内存中都是小段的内存碎片，会知道需要分配大段内存时，没有可以放置的位置，而触发内存回收。也就是空间不足而导致频繁GC和性能下降。2、复制算法Copying我在使用数据库的过程中，曾经遇到这样
JVM——垃圾回收中的算法
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从知识输入到知识输出
06-12 963
JVM——垃圾回收中的算法：本文将深入剖析JVM中五大核心GC算法，从标记-清除的基础思想到分代收集的智能优化，结合JDK版本演进与生产实践，揭示GC算法如何在效率与内存利用率间寻找平衡，为系统稳定性保驾护航。
JVM——垃圾收集器 G1（JDK 1.9）
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05-13 419
文章目录前言G1 垃圾收集器(-XX:+UseG1GC) JDK 1.9关于G1的分代概念关于老年代和年轻代的大小 前言 在 JVM——垃圾收集器、收集算法和三色标记 博客中，详细说明了Serial / Serial Old、Parallel / Parallal Old、ParNew和CMS 等垃圾收集器的原理和区别，本篇文章主要说明G1和ZGC垃圾收集器。 G1 垃圾收集器(-XX:+UseG1GC) JDK 1.9 G1 (Garbage-First)是一款面向服务器的垃圾收集器，主要针对配备多颗处
Java虚拟机（2）—— JVM 垃圾收集算法
shangjg3的博客
06-17 644
动态对象年龄判定：（虚拟机并不会永远地要求对象的年龄都必须达到MaxTenuringThreshold才能晋升老年代，如果Survivor空间中相同年龄的所有对象的大小总和大于Survivor的一半，年龄大于或等于该年龄的对象就可以直接进入老年代），空间分配担保，老年代的连续空间大于（新生代所有对象的总大小或者历次晋升的平均大小）就会进行minor GC，否则会进行full GC。首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收掉所有被标记的对象，也可以反过来标记存活的对象，然后回收违背标记的对象。
Java虚拟机学习总结目录
https://github.com/Wang-Jun-Chao
04-23 2631
Java虚拟机学习总结目录
Java新一代垃圾回收器——ZGC
https://github.com/Wang-Jun-Chao
11-20 2190
Java新一代垃圾回收器——ZGC 在JDK 11当中，加入了实验性质的ZGC。它的回收耗时平均不到2毫秒。它是一款低停顿高并发的收集器。 ZGC几乎在所有地方并发执行的，除了初始标记的是STW的。所以停顿时间几乎就耗费在初始标记上，这部分的实际是非常少的。那么其他阶段是怎么做到可以并发执行的呢？ ZGC主要新增了两项技术，一个是着色指针Colored Pointer，另一个是读屏障Load B...
【009】【JVM——类加载机制】
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03-23 2090
类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内在为止，它的整个生命周期包括：加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载 7 个阶段。其中验证、准备、解析3个部分统称为连接。加载、验证、准备、初始化和卸载这个阶段的顺序是确定的，类的加载过程必须按照这种顺序按部就班地开始，而解析阶段则不一定： 它在某些情况下可以在初始化阶段之后再开始。
【010】【JVM——类加载器】
https://github.com/Wang-Jun-Chao
03-25 2061
对于任意一个类，都需要由加载它的类加载器和这个类本身一向确立其在Java 虚拟机中的唯一性，每一个类加载器，都拥有一个独立的类名称空间。比较两个类是否“相等”，只有在这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义，否则，即使这两个类来源于同一个Class 文件，被同一个虚拟机加载，只要加载它们的类加载器不同，那这两个类就必定不相等。这里所指的“相等”，包括代表类的Class 对象的equals() 方法、isAssignableFrom()方法、isInstance()方法的返回结果，也包括使用instan
【003】【Java虚拟机——对象已死判定】
https://github.com/Wang-Jun-Chao
03-18 2059
垃圾收集器在对堆进行回收前，首先要做的事情就是要确定这些对象之中哪些还“存活”着， 哪些已经“死去＂ （即不可能再被任何途径使用的对象）。
JVM常用垃圾回收算法
02-19
### JVM 常用的垃圾回收算法及其工作原理 #### 标记-清除算法 (Mark-Sweep) 标记-清除算法是最基本的一种垃圾收集方法。该算法分为两个主要阶段： - **标记阶段**：遍历对象图并标记所有可访问的对象，确保这些对象不会被误删。 - **清除阶段**：扫描堆内存中的对象，释放那些未被标记（即不可达）的对象所占有的空间。 这种方法简单直观，但在实际应用中有两大缺陷：效率低以及容易产生大量碎片化内存[^5]。 #### 复制算法 (Copying) 为了克服标记-清除法产生的内存碎片问题，引入了复制算法。此算法将可用内存按容量划分为大小相等的两部分，每次只使用其中一部分，在进行垃圾回收时把存活对象复制到另一部分区域中去。这样不仅解决了内存碎片的问题，而且由于只需要移动指针即可完成清理操作，因此速度更快。不过这种做法浪费了一半的空间资源[^2]。 ```java // 示例代码展示如何模拟简单的复制过程 public class CopyingGC { private static final int MAX_HEAP_SIZE = 8 * 1024; // 单位KB public void copyObjects() { Object[] fromSpace = new Object[MAX_HEAP_SIZE / 2]; Object[] toSpace = new Object[MAX_HEAP_SIZE / 2]; // 执行复制逻辑... } } ``` #### 标记-整理算法 (Mark-Compact) 标记-整理算法综合了前两种方案的优点。同样先经过一轮完整的标记过程来识别哪些对象仍然活跃；之后不是直接删除无用对象腾出位置给新创建的数据结构，而是让所有的存活对象向一端聚集靠拢，从而消除因多次分配和释放造成的零散空闲区。这种方式既避免了内存碎片又提高了存储利用率[^4]。 #### 分代收集算法 (Generational Collection) 考虑到大多数情况下新生代中的对象生命周期较短而老年代里的则相对持久的特点，分代收集算法应运而生。整个堆被分割成几个不同年龄层次的部分——年轻代(Young Generation) 和年老代(Tenured/Old Generation)，针对各自特性采取最适宜它们自身的回收方式。比如对于年轻人来说采用快速但可能不彻底的方式处理，而对于老年人则更倾向于稳健可靠的策略[^3]。
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