1霍弹、標(biāo)記-清除算法

標(biāo)記清除算法分為“標(biāo)記”和“清除”兩個(gè)階段疮跑，首先先標(biāo)記出那些對(duì)象需要被回收胖喳，在標(biāo)記完成后會(huì)對(duì)這些被標(biāo)記了的對(duì)象進(jìn)行回收以清；如下圖：

這種算法的優(yōu)點(diǎn)在于不需要對(duì)對(duì)象進(jìn)行移動(dòng)操作喉悴，僅對(duì)不存活的對(duì)象進(jìn)行操作，所以在對(duì)象存活率較高的情況下效率非常高玖媚，但是從上圖模擬的結(jié)果來看對(duì)象被回收后箕肃，可用的內(nèi)存并不是連續(xù)的，而是斷斷續(xù)續(xù)今魔，造成大量的內(nèi)存碎片勺像。 存儲(chǔ)對(duì)象時(shí)要求內(nèi)存空間時(shí)連續(xù)的，所以虛擬機(jī)在給新的內(nèi)存較大的對(duì)象分配空間時(shí)错森，有可能找不到足夠大的連續(xù)的空閑的空間來存放吟宦，從而引發(fā)一次垃圾回收動(dòng)作，實(shí)際上里面是有大量的空閑空間的涩维，只是不連續(xù)而已殃姓。

2、復(fù)制算法

復(fù)制算法是將內(nèi)存分為兩塊大小一樣的區(qū)域瓦阐，每次是使用其中的一塊蜗侈。當(dāng)這塊內(nèi)存塊用完了，就將這塊內(nèi)存中還存活的對(duì)象復(fù)制到另一塊內(nèi)存中睡蟋，然后清空這塊內(nèi)存踏幻。這種算法在對(duì)象存活率較低的場(chǎng)景下效率很高，比如說新生代戳杀，只對(duì)整塊內(nèi)存區(qū)域的一半進(jìn)行垃圾回收该面，在垃圾回收的過程也不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存碎片的情況夭苗，不需要移動(dòng)對(duì)象，只需要移動(dòng)指針即可隔缀，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單题造，所以運(yùn)行效率很高。運(yùn)行效率是在建立在浪費(fèi)空間的基礎(chǔ)上的猾瘸，這是典型的已空間換時(shí)間的方法晌梨，因?yàn)槊看沃荒苁鞘褂帽贝宓囊话搿Ｋ惴ㄊ疽鈭D如下：

現(xiàn)在商用的jvm中都采用了這種算法來回收新生代须妻，因?yàn)樾律膶?duì)象基本上都是朝生夕死的仔蝌，存活下來的對(duì)象約占10%左右，所以需要復(fù)制的對(duì)象比較少荒吏，采用這種算法效率比較高敛惊。hotspot版本的虛擬機(jī)將堆（heap）內(nèi)存分為了新生代和老年代，其中新生代又分為內(nèi)存較大的Eden區(qū)和兩個(gè)較小的survivor區(qū)绰更。當(dāng)進(jìn)行內(nèi)存回收時(shí)瞧挤，將eden區(qū)和survivor區(qū)的還存活的對(duì)象一次性地復(fù)制到另一個(gè)survivor空間上，最后將eden區(qū)和剛才使用過的survivor空間清理掉儡湾。hotspot虛擬機(jī)默認(rèn)eden和survivor空間的大小比例為8：1特恬，也就是每次新生代中可用內(nèi)存空間為整個(gè)新生代空間的90%（80%+10%），只會(huì)浪費(fèi)掉10%的空間徐钠。當(dāng)然癌刽，98%的對(duì)象可回收只是一般場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)，我們沒有辦法保證每次回收都只有不多于10%的對(duì)象存活尝丐，當(dāng)survivor空間不夠用時(shí)显拜，需要依賴于其他內(nèi)存（這里指的是老年代）進(jìn)行分配的擔(dān)保。

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3、標(biāo)記-整理算法

復(fù)制算法在對(duì)象存活率較高的情況下就要進(jìn)行較多的對(duì)象復(fù)制操作蛤迎，效率將會(huì)變低确虱。更關(guān)鍵的是含友，如果你不需要浪費(fèi)50%的空間替裆，就需要有額外的空間進(jìn)行分配擔(dān)保校辩，用以應(yīng)對(duì)被使用的內(nèi)存中所有對(duì)象都100%存活的極端情況，所以在老年代一般不能直接選用這種辦法辆童。

根據(jù)老年代的特點(diǎn)宜咒，有人提出了標(biāo)記-整理的算法，標(biāo)記過程仍然與標(biāo)記-清楚算法一樣把鉴，但后續(xù)步驟不是直接將可回收對(duì)象清理掉故黑，而是讓所有存活的對(duì)象都向一端移動(dòng)，然后直接清理掉端邊界以外的內(nèi)存庭砍，算法示意圖如下：

4场晶、分代收集算法

分代收集算法將heap區(qū)域劃分為新生代和老年代，新生代的空間比老年代的空間要小怠缸。新生代又分為了Eden和兩個(gè)survivor空間诗轻，它們的比例為8：1：1。對(duì)象被創(chuàng)建時(shí)揭北，內(nèi)存的分配是在新生代的Eden區(qū)發(fā)生的扳炬，大對(duì)象直接在老年代分配內(nèi)存，IBM的研究表明搔体，Eden區(qū)98%的對(duì)象都是很快消亡的恨樟。

為了提高gc效率，分代收集算法中新生代和老年代的gc是分開的疚俱，新生代發(fā)生的gc動(dòng)作叫做minor gc 或 young gc劝术，老年代發(fā)生的叫做major gc 或 full gc。

minor gc 的觸發(fā)條件：當(dāng)創(chuàng)建新對(duì)象時(shí)Eden區(qū)剩余空間小于對(duì)象的內(nèi)存大小時(shí)發(fā)生minor gc呆奕；

major gc 觸發(fā)條件：

1夯尽、顯式調(diào)用System.gc()方法；

2登馒、老年代空間不足匙握；

3、方法區(qū)空間不足陈轿；

4圈纺、從新生代進(jìn)入老年代的空間大于老年代空閑空間；

Eden區(qū)對(duì)象的特點(diǎn)是生命周期短麦射，存活率低蛾娶，因此Eden區(qū)使用了復(fù)制算法來回收對(duì)象，上面也提到復(fù)制算法的特點(diǎn)是在存活率較低的情況下效率會(huì)高很多潜秋，因?yàn)樾枰獜?fù)制的對(duì)象少蛔琅。與一般的復(fù)制算法不同的是，一般的復(fù)制算法每次只能使用一半的空間峻呛，另一半則浪費(fèi)掉了罗售，Eden區(qū)的回收算法也叫做"停止-復(fù)制"算法辜窑，當(dāng)Eden區(qū)空間已滿時(shí)，觸發(fā)Minor GC寨躁，清理掉無用的對(duì)象穆碎，然后將存活的對(duì)象復(fù)制到survivor1區(qū)（此時(shí)survivor0有存活對(duì)象，survivor1為空的）职恳，清理完成后survivor0為空白空間所禀，survivor1有存活對(duì)象，然后將survivor0和survivor1空間的角色對(duì)象放钦，下次觸發(fā)Minor gc時(shí)重復(fù)上述過程色徘。如果survivor1區(qū)剩余空間小于復(fù)制對(duì)象所需空間時(shí)，將對(duì)象分配到老年代中操禀。每發(fā)生一次Minor gc時(shí)贺氓，存活下來的對(duì)象的年齡則會(huì)加1，達(dá)到一定的年齡后（默認(rèn)為15）該對(duì)象就會(huì)進(jìn)入到老年代中床蜘。

老年代的對(duì)象基本是經(jīng)過多次Minor gc后存活下來的辙培，因此他們都是比較穩(wěn)定的，存活率高邢锯，如果還是用復(fù)制算法顯然是行不通的扬蕊。所以老年代使用“標(biāo)記-整理”算法來回收對(duì)象的，從而提高老年代回收效率丹擎。

總的來說尾抑，分代收集算法并不是一種具體的算法，而是根據(jù)每個(gè)年齡代的特點(diǎn)蒂培，多種算法結(jié)合使用來提高垃圾回收效率再愈。