垃圾收集算法

判定出垃圾对象之后，便可以进行垃圾回收了。下面介绍一些垃圾收集算法，由于垃圾收集算法的实现涉及大量的程序细节，因此这里主要是阐明各算法的实现思想，而不去细论算法的具体实现。

标记—清除算法（Mark-Sweep）

标记—清除算法是最基础的收集算法，它分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出所需回收的对象，在标记完成后统一回收掉所有被标记的对象，它的标记过程其实就是前面的可达性分析算法中判定垃圾对象的标记过程。标记—清除算法的执行情况如下图所示：

该算法有如下缺点：

• 标记和清除过程的效率都不高。
• 标记清除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，当程序在以后的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触发另一次垃圾收集动作。

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复制算法(Copying)

复制算法是针对标记—清除算法的缺点，在其基础上进行改进而得到的，它将可用内存按容量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内存上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。

复制算法有如下优点：

• 每次只对一块内存进行回收，运行高效。
• 只需移动栈顶指针，按顺序分配内存即可，实现简单。
• 内存分配时不用考虑内存碎片的出现。

它的缺点是：可一次性分配的最大内存缩小了一半。
复制算法的执行情况如下图所示：

现代的商业虚拟机都采用这种收集算法来回收新生代，IBM公司研究表明，新生代的对象98%都是”朝生夕死“的，所以并不需要1:1的比例来划分内存空间，而是将内存划分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次只使用Eden和其中一块Survivor。HotSpot默认Eden和Survivor的大小比例是8:1.如果Survivor空间不够用时，需要依赖其他内存（老年代）进行分配担保（Handle Promotion），即：如果另一块Survivor空间没有足够空间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。

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标记—整理算法(Mark-Compact)

复制算法比较适合于新生代，在老年代中，对象存活率比较高，如果执行较多的复制操作，效率将会变低，而且当存活率很高时，就需要额外的分配担保，所以老年代一般会选用其他算法，如标记—整理算法。
该算法标记的过程与标记—清除算法中的标记过程一样，但对标记后出的垃圾对象的处理情况有所不同，它不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。标记—整理算法的回收情况如下所示：

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分代收集(Generational Collection)

当前商业虚拟机的垃圾收集 都采用分代收集，它根据对象的存活周期的不同将内存划分为几块，一般是把Java堆分为新生代和老年代。在新生代中，每次垃圾收集时都会发现有大量对象死去，只有少量存活，因此可选用复制算法来完成收集，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—清除算法或标记—整理算法来进行回收。