目录:
1.标记-清除算法
2.复制算法
3.标记-整理算法
4.分代收集算法
1.标记-清除算法
最基础的收集算法。如同他的名字一样,算法分为“标记”和“清除”两个阶段:首先标记出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。
缺点:①效率问题:标记和清除两个过程的效率都不太高。②空间问题:标记清除后会产生大量不连续的内存碎片,碎片空间太多可能会导致程序运行过程中需要分配较大的对象时,无法找到足够的连续内存而不得不提前触发垃圾收集动作。
2.复制算法
为了解决效率问题,一种称为“复制”的收集算法出现。
它将可用的内存按容量划分成大小相等的两块,每次只使用其中的一块,当这一块内存用完了,就将还存活着的对象复制到另一块上面,然后再把已使用过的内存空间一次性清理掉。
优点:①不用考虑内存碎片等复杂情况。②实现简单,运行高效。
缺点:只能使用一般的内存,内存牺牲过大。
改进优化:现在的商业虚拟机采用这种收集算法来回收新生代。IBM公司的专门研究表明,新生代中的对象98%是“朝生夕死”的,所以并不需要按照1:1的比例来划分内存空间。而是将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间。每次使用Eden和其中一块Survivor。当回收时,将Eden和Survivor上还存活的对象一次性复制到另一块Survivor上,最后清理掉刚才的Eden和Survivor空间。(HotSpot中比例为8:1:1)
当然98%对象可回收只是一般场景下的数据,我们没有办法保证每次回收都只有不多于10%的对象存活,当Survivor空间不太够用时,我们需要依赖其他内存(这里指老年代)进行分配担保。
如果另一块Survivor空间没有足够空间来存放上一次新生代收集下来的存活对象时,这些对象将直接通过分配担保机制进入老年代。
3.标记-整理算法
复制收集算法在对象存活率较高时就要进行较多的复制操作,效率将会变低。更关键的是如果不想浪费50%的空间,就需要额外的空间进行分配担保,以应对被使用的内存中所有对象都100%存活的极端情况。所以在老年代中,一般不能直接选用这种算法。
根据老年代的特点,有人提出了另外一种“标记-整理”算法。标记过程和之前一样,但后续是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。
4.分代收集算法
当前商业虚拟机的垃圾收集都采用“分代收集”算法,这种算法并没有什么新的思想,只是根据对象存活周期的不同将内存划分为几块。一般都是把java堆分为新生代和老年代,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,每次垃圾收集时都会发现有大批对象死去,只有少量存活,那就选用复制算法;
而老年代因为对象存活率高,没有额外空间对他进行分配担保,就必须使用“标记-清理”或者“标记-整理”算法来进行回收。