垃圾回收算法(3)-标记清除算法

最新推荐文章于 2024-01-09 13:49:12 发布

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本文深入解析标记清除算法（Mark-Sweep），介绍了其在垃圾回收过程中的应用，包括标记和清除两个关键阶段。文章强调了该算法由J.McCarthy等人于1960年提出，并在Lisp语言中首次应用。同时，文章也讨论了标记清除算法存在的主要问题，即空间碎片化，这对大对象的内存分配效率造成影响。

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前言

标记清除算法（Mark-Sweep）是一种非常基础和常见的垃圾收集算法，该算法被J.McCarthy等人在1960年提出并成功的发明并应用于Lisp语言。

涉及概念

先来了解一下mutator和collector。这2个名词经常在垃圾收集算法中出现。
collector指的就是垃圾收集器。
mutator是指除了垃圾收集器之外的部分，比如说我们的应用程序本身。
mutator的职责一般是NEW(分配内存)、READ(从内存中读取内容)、WRITE(将内容写入内存)，而collector则就是回收不在使用的内存来供mutator进行NEW操作的使用。

算法原理

标记清除算法将垃圾回收分为2个阶段，标记阶段和清除阶段。在标记阶段collector从mutator根对象开始进行遍历，对从mutator根对象可以访问到的对象都打上一个标识，一般是
在对象的header中，将其记录为可达对象。而在清除阶段，collector对堆内存(heap memory)从头到尾进行线性遍历，如果发现某个对象没有被标记为可达对象，通过读取对象的header
信息，将其回收。一种可行的实现是，在标记阶段首先通过根节点，标记所有从根节点开始的可达对象。因此，未被标记的对象就是未被引用的垃圾对象。然后在清除阶段清除所有未被标记的对象。