- 標(biāo)記 - 清除算法
- 復(fù)制算法
- 標(biāo)記 - 整理算法
- 分代收集算法
1 標(biāo)記 - 清除算法
實現(xiàn)原理
- 標(biāo)記出所有需要回收的對象蟀给。
- 統(tǒng)一回收所有被標(biāo)記的對象黎做。
特點
- 標(biāo)記和清除效率不高。
- 產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片松忍。
- 標(biāo)記清除算法是最基礎(chǔ)的收集算法蒸殿，后面的幾種算法都是基于這種思路并對其不足進(jìn)行改進(jìn)而得到的。 算法分為“標(biāo)記”和“清除”兩個階段鸣峭。
- 標(biāo)記 ： 首先標(biāo)記處所有需要回收的對象宏所，在標(biāo)記完成后統(tǒng)一回收所有被標(biāo)記的對象。標(biāo)記的判定就是通過可達(dá)性分析算法分析出可回收對象摊溶。
- 清除 ： 標(biāo)記完成后會回收對象爬骤。但是這其中存在著兩個不足問題 ： 第一是標(biāo)記和清除這兩個過程效率不高。其次是清除之后會產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片莫换。
- 清除 ： 標(biāo)記完成后會回收對象霞玄。
- 但是這其中存在著兩個不足問題 ： 第一是標(biāo)記和清除這兩個過程效率不高。其次是清除之后會產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片拉岁。
- 空間碎片太多可能會導(dǎo)致以后在程序運行過程中需要分配比較大對象時坷剧，無法找到足夠連續(xù)內(nèi)存。從而提前觸發(fā)依次GC喊暖。
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- 相當(dāng)于生活中標(biāo)記不需要的物品惫企，然后找?guī)讉€人把這些東西丟了。 但是由于房間的空間是有限的陵叽，如果一直沒有整理房間狞尔，如果有大件家具搬進(jìn)來時丛版，沒有足夠的空間可能要再標(biāo)記清除一下不需要的物品，如果還是沒有辦法放下這件大家具偏序，拋出OOM異常页畦。丟（Out）到（Of）門外（Memory）。
2 復(fù)制算法
實現(xiàn)原理
- 將內(nèi)存劃分為大小相等的兩塊禽车。
- 一塊內(nèi)存用完之后復(fù)制存活對象至另一塊寇漫。
- 清理另一塊內(nèi)存。
特點
- 實現(xiàn)簡單殉摔，運行高效州胳。
- 浪費一半空間，代價大逸月。
- 為了解決效率問題栓撞，復(fù)制收集算法出現(xiàn)了，它將可用內(nèi)存按容量劃分為大小相等的兩塊碗硬，每次只使用其中的一塊瓤湘。
- 當(dāng)這一塊的內(nèi)存用完了，就將還存活的對象復(fù)制到另一塊上面恩尾，然后把已使用過的那一塊內(nèi)存空間全部清理弛说。
- 這樣便不用考慮內(nèi)存碎片問題，只要移動堆頂指針翰意，重新按順序分配內(nèi)存即可木人，實現(xiàn)簡單，運行高效冀偶。
- 只是這種算法的代價是將活動使用的內(nèi)存縮小為原來的一半醒第。
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- 復(fù)制算法當(dāng)存活對象越少（或者垃圾很容易產(chǎn)生）時，它的效率越高进鸠。
也就是你只要將一些少量需要用到的對象丟到另一片干凈的內(nèi)存中稠曼，就可以輕松的大掃除。
換句話說客年，如果你需要保留的對象很多霞幅，那么便需要又費力又頻繁的搬動到另一塊內(nèi)存中。
- 復(fù)制收集算法在對象存活率較高時就要進(jìn)行較多的操作搀罢，效率就會變得很低蝗岖。并且只能使用50%的空間。
3 標(biāo)記 - 整理算法
實現(xiàn)原理
- 標(biāo)記過程與 ”標(biāo)記-清除“ 算法一樣榔至。
- 存活對象往一端進(jìn)行移動抵赢。
- 清理其余內(nèi)存。
特點
- 避免 ”標(biāo)記-清除” 算法導(dǎo)致的內(nèi)存碎片。
- 避免復(fù)制算法的空間浪費铅鲤。
- 標(biāo)記 ： 因為存活的對象比較多划提，我們將這些對象標(biāo)記起來。然后接下來整理到一塊邢享。
- 整理 ： 讓所有標(biāo)記過的對象都向一端移動鹏往，然后直接清理掉端邊界以外的內(nèi)存。（按內(nèi)存地址一次排列）
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4 分代收集算法
特點
- 結(jié)合多種收集算法的優(yōu)勢骇塘。
- 新生代對象存活率低 => “復(fù)制” 算法（注意這里每一次的復(fù)制比例都是可以調(diào)整的伊履，如一次僅復(fù)制 30% 的存活對象）。
- 老年代對象存活率高 => “標(biāo)記-整理” 算法款违。
當(dāng)前很多商業(yè)虛擬機(jī)都采用分代收集（Generational Collection）算法作為垃圾收集器唐瀑。
- 這種算法只是根據(jù)對象存活周期的不同將內(nèi)存劃分為幾塊，進(jìn)而采用不同的回收算法的策略插爹。
- 一般是把Java堆分成新生代和老年代哄辣。
- 新生代 ： 對象朝生暮死，存活的對象少赠尾，可回收對象多力穗。
選用復(fù)制算法，只要付出少量存活對象的復(fù)制成本就可以完成收集气嫁。- 老年代 ： 對象存活率高当窗，回收的對象很少。
選用標(biāo)記 - 清理算法寸宵，或者標(biāo)記 - 整理算法來進(jìn)行回收超全。
- 對于新生代采取復(fù)制算法，因為新生代中每次垃圾回收都要回收大部分對象邓馒，也就是說需要復(fù)制的操作次數(shù)較少，采用復(fù)制算法效率最高蛾坯。
- 但實際中并不是按照上面算法中說的1：1的比例來劃分新生代的空間的光酣，而是將新生代劃分為一塊較大的Eden空間和兩塊較小的Survivor空間，比例為8：1：1（比例可以調(diào)整）脉课。
- 每次使用Eden和其中一塊Survivor救军，當(dāng)回收時，將Eden和剛才用過的Survivor空間中還存活的對象一次性的復(fù)制到另一塊Survivor空間上倘零，最后清理掉Eden和剛才用過的Survivor空間唱遭。（后面會繼續(xù)研究，如果這次復(fù)制的對象大小超過Survivor空間呈驶，將會有分配擔(dān)保機(jī)制拷泽。）
- 由于老年代的特點是每次回收都只回收少量對象，使用的是標(biāo)記 - 清理算法，或者標(biāo)記 - 整理算法來進(jìn)行回收司致。它與新生代的比例為 2（老年代） : 1（新生代）拆吆。當(dāng)然這個比例也是可以調(diào)整的。
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分代收集算法工作流程
- 1 . 分配了一個又一個對象 ： 放到Eden區(qū)脂矫。
- 2 . 不好枣耀，Eden區(qū)滿了，只能GC(新生代GC：Minor GC)了 ： 把Eden區(qū)的存活對象copy到Survivor A區(qū)庭再，然后清空Eden區(qū)（本來Survivor B區(qū)也需要清空的捞奕，不過本來就是空的）
- 3 . 又分配了一個又一個對象 ： 放到Eden區(qū)。
- 4 . 不好拄轻，Eden區(qū)滿了颅围，只能GC(新生代GC：Minor GC)了 ： 把Eden區(qū)和Survivor A區(qū)的存活對象copy到Survivor B區(qū)，然后清空Eden區(qū)和Survivor A區(qū)哺眯。
- 5 . 又分配了一個又一個對象 ： 放到Eden區(qū)谷浅。
- 6 . 不好，Eden區(qū)滿了奶卓，只能GC(新生代GC：Minor GC)了 ： 把Eden區(qū)和Survivor B區(qū)的存活對象copy到Survivor A區(qū)一疯，然后清空Eden區(qū)和Survivor B區(qū)
為什么不是一塊Survivor空間而是兩塊？- 這里涉及到一個新生代和老年代的存活周期的問題夺姑，比如一個對象在新生代經(jīng)歷15次（僅供參考）GC墩邀，就可以移到老年代了。問題來了盏浙，當(dāng)我們第一次GC的時候眉睹，我們可以把Eden區(qū)的存活對象放到Survivor A空間，但是第二次GC的時候废膘，Survivor A空間的存活對象也需要再次用Copying算法竹海，放到Survivor B空間上，而把剛剛的Survivor A空間和Eden空間清除丐黄。第三次GC時斋配，又把Survivor B空間的存活對象復(fù)制到Survivor A空間，如此反復(fù)灌闺。 所以艰争，這里就需要兩塊Survivor空間來回倒騰。
為什么Eden空間這么大而Survivor空間要分的少一點桂对？
- 新創(chuàng)建的對象都是放在Eden空間甩卓，這是很頻繁的，尤其是大量的局部變量產(chǎn)生的臨時對象蕉斜，這些對象絕大部分都應(yīng)該馬上被回收逾柿，能存活下來被轉(zhuǎn)移到survivor空間的往往不多缀棍。所以，設(shè)置較大的Eden空間和較小的Survivor空間是合理的鹿寻，大大提高了內(nèi)存的使用率睦柴，緩解了Copying算法的缺點。
我看8：1：1就挺好的毡熏，當(dāng)然這個比例是可以調(diào)整的坦敌，包括上面的新生代和老年代的1：2的比例也是可以調(diào)整的。
新的問題又來了痢法，從Eden空間往Survivor空間轉(zhuǎn)移的時候Survivor空間不夠了怎么辦狱窘？直接放到老年代去。
