垃圾收集算法

1，标记-清除算法

    最基础的收集算法是“标记-清除”算法，如它的名字一样，算法分为“标记”和“清除”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掉所有的对象。之所以所它是最基础的收集算法，是因为后续的收集算法都是基于这种思想并对其缺点进行改进而得到的。它的主要缺点有两个：一个是效率问题，标记和清除过程的效率都不高；另一个是空间问题，标记和清除之后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多可能导致，当程序在以后的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出发另仪次垃圾收集。

 

2，复制算法

    复制算法将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中一块。当这块内存用完了，就将还存活的对象复制到另外一块上，然后把已经使用过的内存空间一次清理掉。这样使得每次都是对其中的一块进行内存回收，内存分配也就不用考虑内存碎片的复杂情况，只要移动堆指针，按顺序分配内存即可，实现简单，运行高效。只是这种算法的代价是将内存缩小为原来的一半，代价很高。

  现在的商业虚拟机都采用这种收集算法来回收新生代，IBM有专门研究表明，新生代中对象98%是朝生夕死的，所以不需要按照1：1的比例来划分内存空间，而是将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次使用Eden 和其中一块Survivor，当回收时，将Eden和Survivor中还存活着的对象一次性拷贝到另外一块Survivor空间上，最后清理掉Eden和刚用过的Survivor的空间。

  HotSpot虚拟机默认的Eden和Survivor的大小比例是 8：1，当Survivor空间不够用时，需要依赖其他内存进行分配担保。如果另外一块Survivor空间没有足够的空间存放上次新生代回收的存活对象，这些对象将直接通过分配担保进入老年代。

 

3，标记-整理算法

    复制收集算法在对象存活率较高时就要执行较多的复制操作，效率将会变低。更关键的是，如果不想浪费50%的空间，就需要有额外的空间进行分配担保，以应对被使用的内存中所有对象都100%存活的极端情况，所以老年代一般不能直接选用这种算法。

  根据老年代的特点，有人提出了另外一种“标记-整理”算法，标记过程仍然与“标记-清除”一样，但后续的步骤不是直接对可回收的对象进行清理，而是让所有存活的对象向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

  

4，分代收集算法

    当前商业虚拟机的垃圾收集都采用“分代收集”算法，这中算法是根据对象的存活周期的不同将内存划分为几块。一般是把Java堆分为新生代和老年代，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，每次垃圾收集时都会发现有大批对象死去，只有少量存活，那就算用复制算法，只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-清理”或者“标记-整理”算法来进行回收 。