JVM Knowledges-垃圾回收算法

本文参考自周志明的《深入理解java虚拟机》，这本书写的非常好！非常推荐！

注意：各个平台的算法实现不尽相同。

1.Mark-Sweep算法（标记清除）

步骤：

1. 首先标示需要清除的对象。

2. 标记完成之后，统一回收掉被标记的对象。

缺点：

1. 效率问题：标记清除过程效率都不高。

2. 标记清除之后会产生大量的不连续的内存碎片。（空间碎片太多导致无法找到连续的空间用以分配较大的对象，而引起一次垃圾回收行为。）

2.Copying收集算法（复制算法）基于标记清除算法

步骤：

A.把可用内存划分为大小相等的两块。

B.每次使用其中一块。

C.当其中一块时候完的时候，就将还存活的对象复制到另外一块上去。

D.把已使用过的内存空间一次清理掉。

优点：

1. 不必考虑内存碎片问题。

2. 实现简单，运行高效。

缺点：

1. 内存减少为原来的一半。

2. 对象存活率较高的时候就要执行较多的复制操作。

3. 如果不使用50%的对分策略，老年代需要考虑的空间担保策略。

演进：并不需要根据1:1划分内存空间，而是将内存划分为一块较大的EdenSpace和两块较小的SurvivorSpace。

JavaHeap内存回收模型（当前商业虚拟机大多使用此算法回收新生代）

3.Mark-Compact算法（标记整理算法）基于标记清除算法

由于复制算法的缺点，及老年代的特点（存活率高，没有额外内存对其进行空间担保），老年代一般不使用复制算法。

步骤：

1. 标记不再使用的对象。

2. 让存活的对象向内存的一段移动。

3. 清理掉边界以外的内存。

由于老年代存活率高，没有额外内存对老年代进行空间担保，那么老年代只能采用标记-清理算法或者标记整理算法。

4.Generational Collection(分代收集算法）

 当前的商业虚拟机的垃圾收集都采用，把Java堆分为新生代和老年代。根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。

Java所提倡的内存管理主要解决了两个问题：

1. 给对象分配内存。

2. 回收给对象分配的内存。

分配以及回收策略

1. 大多数情况，对象在新生代的Edenspace分配。

2. 当EdenSpace区没有足够空间进行分配时，虚拟机将发起一次MinorGC(Minor GC是指发生在新生代的垃圾回收动作。Major、FullGC是指发生在老年代的GC)。

3. 大对象（需要大量连续空间的Java对象）直接进入老年代。这样做避免了在EdenSpace和两个Survivor区之间发生大量的内存拷贝。

4. 长期存活的对象将进入老年代。（生活在Edenspace和SurvivorSpace的对象经过MinorGC，确定年龄，到达一定年龄后晋升到老年代。

5. 如果在SurvivorSpace中相同年龄的所有对象大小总和大于Survivor空间的一半。则年龄大于或等于该年龄的对象将直接进入老年代，而无需等待到达要求的年龄。

6. 空间担保。