jvm之垃圾收集算法

        从如何判定对象消亡的角度出发，垃圾收集算法可以划分为“引用计数式垃圾收集”（Reference Counting GC）和“追踪式垃圾收集”（Tracing GC）两大类。其均属于追踪式垃圾收集的范畴

 

目录

一、分代收集理论 

二、标记-清除算法 

        定义

        缺点 

三、标记-复制算法 

        定义

        Appel式回收 

         为什么需要两个Survivor空间

四、标记-整理算法 

        定义

         Stop The World

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一、分代收集理论 

建立在两个分 代假说之上：

1）e弱分碎片化代假说（Weak Generational Hypothesis）：绝大多数对象都是朝生夕灭的。

2）强分代假说（Strong Generational Hypothesis）：熬过越多次垃圾收集过程的对象就越难以消亡

        把分代收集理论具体放到现在的商用Java虚拟机里，设计者一般至少会把Java堆划分为新生代 （Young Generation）和老年代（Old Generation）两个区域。

        对象不 是孤立的，对象之间会存在跨代引用。 

        值得注意的是，分代收集理论也有其缺陷，最新出现（或在实验中）的几款垃圾收集器都展现出了 面向全区域收集设计的思想，或者可以支持全区域不分代的收集的工作模式。

二、标记-清除算法 

        定义

        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，统一回 收所有未被标记的对象。

        缺点 

        执行效率不稳定；内存空间的碎片化问题

三、标记-复制算法 

        定义

        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。

        这种复制回收算法的代价是将可用内存缩小为了原来的一半，空间浪费未免太多了一 点。 

         现在的商用Java虚拟机大多都优先采用了这种收集算法去回收新生代

        Appel式回收 

        Appel式回收的具体做法是把新生代分为一块较大的Eden空间和两块较小的 Survivor空间，每次分配内存只使用Eden和其中一块Survivor。发生垃圾搜集时，将Eden和Survivor中仍 然存活的对象一次性复制到另外一块Survivor空间上，然后直接清理掉Eden和已用过的那块Survivor空 间。HotSpot虚拟机默认Eden和Survivor的大小比例是8∶1，也即每次新生代中可用内存空间为整个新 生代容量的90%（Eden的80%加上一个Survivor的10%），只有一个Survivor空间，即10%的新生代是会 被“浪费”的。

         为什么需要两个Survivor空间

为什么新生代内存需要有两个Survivor区

防止内存碎片化

四、标记-整理算法 

        定义

        标记过程仍然与“标记-清除”算法一样，但后续步骤不是直接对可 回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向内存空间一端移动，然后直接清理掉边界以外的内存，

                 是否移动对象都存在弊端，移动则内存回收时会更复杂，不移动则内存分配时会 更复杂。 

         Stop The World

        如果移动存活对象，尤其是在老年代这种每次回收都有大量对象存活区域，移动存活对象并更新 所有引用这些对象的地方将会是一种极为负重的操作，而且这种对象移动操作必须全程暂停用户应用 程序才能进行

        HotSpot虚拟机里面关注吞吐量的Parallel Scavenge收集器是基于标记-整理算法的；

        关注延迟的CMS收集器则是基于标记-清除算法的，这也从 侧面印证这点。

        “和稀泥式”解决方案可以不在内存分配和访问上增加太大额外负担，做法是让虚 拟机平时多数时间都采用标记-清除算法，暂时容忍内存碎片的存在，直到内存空间的碎片化程度已经 大到影响对象分配时，再采用标记-整理算法收集一次，以获得规整的内存空间。前面提到的基于标 记-清除算法的CMS收集器面临空间碎片过多时采用的就是这种处理办法。