Java記憶體回收演算法

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1.標記-清除演算法

概念

標記階段：先通過根節點，標記所有從根節點開始的可達對象，因此，未被標記的對象就是未被引用的垃圾對象；

清除階段：清除所有未被標記的對象。

缺點：

標記和清除的過程效率不高（標記和清除都需要從頭便利到尾）

標記清除後會產生大量不連續的片段。

2.複製演算法

概念：

將原有的記憶體空間氛圍兩塊，每次只是用其中一塊，在記憶體回收時，將正在使用放記憶體中的存活的對象複製到位使用的記憶體塊中，飯後清除正在使用放記憶體塊中放所有對象。

優點：

這樣使得每次都是對整個搬去與進行回收，記憶體配置時也就不用考慮記憶體片段等情況，只要移動堆頂指標按順序分配記憶體即可，實現簡單，運行效率高。

缺點：空間的浪費

從以上描述不難看出，複製演算法要想使用，最起碼對象的存活率要非常低才行。

現在的商業虛擬機器都採用這種手機演算法來回收新生代，新生代的對象98%都是朝生夕死的，所以並不需要按照1:1的比例來劃分記憶體空間，而是將記憶體分為一塊比較大的Eden空間和兩塊比較小的Survivor空間，每次使用Eden和其中一塊Survivor。當回收時，將Eden和Survivor中還存活的對象一次性的複製到另外一個Survivor空間上，最後清理掉Eden和剛才用過的Survivor空間。HotSpot虛擬機器預設Eden和Survivor的大小比例是8:1，也就是所，每次新生代中可使用記憶體空間為整個新生代容量的90%，只有10&的空間會被浪費。

當然，98%的對象可回收只是一般情境下的資料，我們沒有辦法保證每次回收都只有不多於10%的對象存活，當Survivor空間不夠用時，需要依賴於老年代進行分配擔保，所以大對象直接進入老年代，整個過程如所示。

標記-整理演算法（老年代的GC）

複製演算法在對象存活率高的時候要進行較多的複製操作，效率將會減低，所以在老年代中一般不能直接使用這種演算法。

概念：

標記階段：

先通過根節點，標記所有從根節點開始的可達對象，因此，未被標記的對象就是未被引用的垃圾對象。

整理階段：將所有的存活對象壓縮到記憶體的一端；之後，清理邊界外所有的空間。

優點：

不會產生記憶體片段。

缺點：

在標記的基礎之上還需要進行對象的移動，成本相對較高，效率也不高。

他們的區別（>表示前者要優於後者，=表示兩者效果一樣）

（1）效率：複製演算法》標記-整理演算法》標記清除演算法（此處的效率只是簡單地對比時間複雜度，實際情況不一定如此）

（2）記憶體整齊度：複製演算法=標記-整理演算法》標記清除演算法

（3）記憶體利用率：標記-整理演算法=標記-清除演算法》複製演算法

注意1標記整理演算法不僅可以彌補標記-清除演算法當中記憶體地區分散的缺點，也消除了複製演算法當中，記憶體減半的高額代價。

注意2：可以看到標記-清除演算法是比較落後的演算法了，但是後兩種演算法卻是在此基礎上建立是。

注意3：時間與空間不可兼得。

4.分代收集演算法

當前商業虛擬機器的GC都是採用的分代收集演算法，這並不是什麼新的思想，只是根據對象放存活周期的不用記憶體劃分為幾塊，一般是吧Java堆分為新生代和老年代：短命對象歸為新生代，長命對象歸為老年代。

存活率低：少量對象存活，適合膚質演算法：在新生代中，每次GC時都發現有大批對象死去，只有少量存活（新生代中98%的對象都是朝生夕死的），那就選用複製演算法，只需要付出少量存活對象的複製成本就可以完成GC。

存活率高：大量對象存活，適合用標記-清理、標記-整理；在老年代中，因為對象存活率高，沒有額外的空間對他進行分配擔保，就必須使用“標記-清理”或者“標記-整理”演算法進行GC。

注意：老年代的對象中，有一小部分因為在新生代會收拾，老年代做擔保，進來的對象；絕大部分對象是因為很多次GC都沒有被回收掉而進入老年代。

Java記憶體回收演算法