【004】【JVM——垃圾收集算法】

摘要: 垃圾收集算法的实现涉及大量的程序细节，而且各个平台的虚拟机操作内存的方法各不相同，介绍几种垃圾收集算法的思想及其发展过程．

垃圾收集算法

垃圾收集算法的实现涉及大量的程序细节，而且各个平台的虚拟机操作内存的方法又各不相同，介绍几种垃圾收集算法的思想及其发展过程．

标记-清除算法

垃圾收集分为“标记” 和“清除”两个阶段：首先标记所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。说它是最基础的收集算法，其他收集算法都是基于这种思路并对其不足进行改进而得到的． 它的主要不足有两个：
效率问题，标记和消除两个过程的效率都不高：
空间问题，标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多可能会导致以后在程序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触发另一次垃圾收集动作。
算法执行过程如下图所示

复制算法

将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。实现简单，运行高效。
算法执行过程如下图所示

标记-整理算法

首先标记所有需要回收的对象，然后让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。
算法执行过程如下图所示。

分代收集算法

商业虚拟机的垃圾收集都采用“分代收集”（ Generational Collection ）算法，根据对象存活周期的不同将内存划分为几块。一般是把Java堆分为新生代初老年代， 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，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去， 只有少量存活，选用复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。而老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用“标记一清理”或者“标记一整理”算法来进行回收。
算法执行过程如下图所示。



【参见】【深入理解Java虚拟机（第二版）】【周志明】