4、垃圾收集之垃圾收集算法

导读

垃圾收集器回收内存是根据定义的条件来收集的，有了条件就需要算法来实现这些条件了。

垃圾收集算法

垃圾收集主要的算法有标记-清楚算法、复制算法、标记-整理算法、分代收集算法这四种。

1、标记-清除算法

从名字就可以看出这个算法比较简单，首先标记出所有要回收的对象，在标记完成后统一回收被标记的对象。

它有两个不足的地方：
- 效率不高，标记和清除两个过程的效率都不高；
- 会产生大量不连续的内存碎片，这会导致后续如果需要比较大的内存来分配对象时，因为找不到足够的连续内存，而不得不触发垃圾收集。

不过，标记-清除算法是最基础的收集算法，后续的收集算法都是基于此进行改进得到的。

2、复制算法

复制算法把内存按容量分成了大小相等的两块，每次只使用其中一块。当这一块内存用完后，就把还存活的对象复制到另一块，然后把使用过的内存空间一次清理掉。

这样每次都是对半个区进行内存回收，且每次只需要移动堆顶指针，按顺序分配内存即可，简单高效。不过，虽然不用考虑内存碎片这种情况，但使用内存缩小一半，代价还是有点高。

这个收集算法主要用来回收新生代的，不过因为新生代（后面分代收集算法会提及到）的对象98%是“朝生夕死”的，所以没必要按1：1的比例来划分空间，而是分为一块较大的Eden空间和两块小的Survivor空间，每次使用一块Survivor和Eden空间。回收时，则将Eden和Survivor空间还存活的对象一次性复制到另一块Survivor空间，然后清理掉Eden和用过的Survivor空间。

一般Eden和Survivor的大小比例为8:1，也就是说每次新生代可用内存占整个新生代容量的90%，只有10%是空闲的。而当存活对象超过10%的空间时，空间就不够用了，这时候得依赖其他内存（指老年代，后面会再提到）来进行分担了。

3、标记-整理算法

如果存活对象比较多，用复制收集算法就比较低，如果不想浪费50%的空间，还得额外空间来做担保，所以，老年代一般不直接用这种算法，而是采用“标记-整理”算法。

它的标记过程和“标记-清除”算法一样，只是后续步骤不是直接回收，而是把存活对象往一端移动，然后清理掉另一端的内存。

4、分代收集算法

这种方法是把内存划分为几块，一般是分为新生代和老年代，然后根据各个年代特点采用适当的收集算法。

• 新生代：会有大批对象死去，少量存活，一般就采用复制算法；
• 老年代：对象存活率高，没有额外空间担保，就采用“标记-清除”或“标记-整理”算法来回收