今天給大家繼續(xù)分享JVM垃圾回收算法相關(guān)知識。

JVM垃圾回收算法主要有標(biāo)記清除、復(fù)制算法、標(biāo)記整理、分代收集四種，下面來逐一介紹。

1、標(biāo)記清除（Mark-Sweep）

標(biāo)記清除作為最基礎(chǔ)的垃圾回收算法，其過程要經(jīng)歷兩個(gè)階段：標(biāo)記、回收。

標(biāo)記：遍歷內(nèi)存區(qū)域，標(biāo)記出待回收的對象。

回收：再次遍歷內(nèi)存區(qū)域，然后對已標(biāo)記的對象占用的內(nèi)存進(jìn)行回收。

缺點(diǎn)：

• 需要遍歷兩次內(nèi)存區(qū)域，效率低。
• 因?yàn)镴VM存儲特點(diǎn)是邏輯上連續(xù)，物理上可以不連續(xù)，標(biāo)記清除算法可能產(chǎn)生大量內(nèi)存碎片，當(dāng)JVM需要一塊比較大的內(nèi)存空間的時(shí)候，而又找不到合適的內(nèi)存空間，就會觸發(fā)下一次的垃圾回收操作。

2、復(fù)制算法（Copy）

復(fù)制算法主要是解決標(biāo)記—清除算法遍歷的和產(chǎn)生內(nèi)存碎片的缺點(diǎn)，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)而來的，它會將可用內(nèi)存按容量分為大小相等的兩塊，每次只能使用其中的一塊，當(dāng)正在使用的這一塊的內(nèi)存空間不滿足使用的時(shí)候，就會將還存活的對象復(fù)制到另外一塊空的內(nèi)存上面，然后再把當(dāng)前內(nèi)存空間一次清理掉。

復(fù)制算法在新生代中兩個(gè)幸存區(qū)（From 、To）的不停交換是最典型的用法。

新生代內(nèi)存空間占比為 8(Eden 伊甸園區(qū)  ):1 （To Survivor）:1 （Survivor From）。

優(yōu)點(diǎn)

• 內(nèi)存回收時(shí)，不會產(chǎn)生內(nèi)存碎片
• 回收的時(shí)候只需移動棧頂指針，按順序分配內(nèi)存即可，實(shí)現(xiàn)簡單
• 每次只對兩塊中的一塊內(nèi)存進(jìn)行回收，效率高
• 復(fù)制算法執(zhí)行后，空間時(shí)連續(xù)的。

缺點(diǎn)：

一次性分配內(nèi)存只能用其中的一半，內(nèi)存的最大可利用率只有一半。

3、標(biāo)記整理（Mark-Compact）

標(biāo)記整理算法主要是針對老年代來設(shè)計(jì)的。

執(zhí)行過程:

• 標(biāo)記：對需要回收對象的進(jìn)行標(biāo)記。
• 整理：讓存活的對象，向內(nèi)存的一端移動，在整理的過程中，之前對象的在虛擬機(jī)棧中的引用地址也隨之發(fā)生改變，最后直接清理掉非存活對象的內(nèi)存空間。

優(yōu)點(diǎn):

• 沒有碎片化內(nèi)存產(chǎn)生（標(biāo)記清除算法比較）。
• 沒有了內(nèi)存利用率減半的消耗（復(fù)制算法比較）。

缺點(diǎn):

• 效率相比標(biāo)記復(fù)制算法稍低。
• 在整理存活對象過程中，因?yàn)榇婊顚ο笪恢命c(diǎn)變動，需要調(diào)整對象在虛擬機(jī)棧中的引用地址，同時(shí)需要全程暫停用戶線程，STW（Stop The World）。

4、分代收集算法

嚴(yán)格意義上來說分代收集不能算一種新的垃圾回收算法，分代收集其實(shí)只是根據(jù)對象的存活的時(shí)間的長短，將新生代和老年代針對不同的內(nèi)存區(qū)域，采取對應(yīng)的算法。目前市面上大多商用虛擬機(jī)都采用分代收集算法。

新生代：每次都有大量對象消亡，因?yàn)橛欣夏甏鳛閮?nèi)存擔(dān)保，比較采取復(fù)制算法。

老年代：對象存活時(shí)間長，可采用標(biāo)記整理、標(biāo)記清除算法。

5、三種垃圾回收算法對比