Java垃圾收集算法—深入理解Java虚拟机（七）

前言

继续上一讲内容，继续深入Java虚拟机，讲述基础内容，在趋势的面试中，赢就应在Java虚拟机的认知，所以把这个非常重要的知识点拿出来跟大家分享一起学习。

现在讲的都是最实用的，下面讲的都是重点，每一点都要牢记。

正文

垃圾收集法

1.1 标记-清除算法

这个应该很容易理解了，标记需要清除的对象，然后直接清理掉，如何标记，在上一讲中介绍的很仔细了，没注意的作者可以回头再翻看一下，就在上一节，这是最基础的算法了，后面的收集法也都是基于这种思路的，但是它有它的缺点：标记跟清理的效率都很低，还有就是上一节谈过的，标记清理使得内存不规整，如果出现需要分配大内存的情况下，连续的内存不足，那就要触发垃圾收集器回收，而过多的垃圾收集，造成资源浪费，耗费时间，次数多了，影响程序运行流畅。

标记清除算法

1.2 复制算法

由于前一种内存碎片化的问题，所以带来了第二种方法，复制发，依然很容易理解，将内存分成相同的两块，先集中在一块内存上分配，当垃圾收集器回收以后，将存活的对象复制到另一块内存上保存，这样可以保证内存的有序性，实现简单，运行高效，但是这种方法，需要将可用内存大小牺牲一半，内存的容量减小，也会增加垃圾收集器工作次数。

复制算法

现在的商业虚拟机都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[1]。当回收时，将Eden和Survivor中还存活着的对象一次性地复制到另外一块Survivor空间上，最后清理掉Eden和刚才用过的Survivor空间。 HotSpot虚拟机默认Eden和Survivor的大小比例是8:1，也就是每次新生代中可用内存空间为整个新生代容量的90%（80%+10%），只有10%的内存会被“浪费”。 当然，98%的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空间不够用时，需要依赖其他内存（这里指老年代）进行分配担保（Handle Promotion）。

1.3 标记-整理

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，就需要有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，老年代对象存活的比较多，采用复制算法，效率不好。

针对存活内存块上存活对象多的情况下，提出了标记-整理法，标记过程仍然与“标记-清除”算法一样，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而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。

标记-整理算法

1.4 分代回收

当前商业虚拟机的垃圾收集都采用“分代收集”（Generational Collection）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，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法，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—清理”或者“标记—整理”算法来进行回收。

下一节会比较枯燥一点，但是大家应该关注不多，对于算法的执行效率，以及垃圾收集器是怎么进行收集的？感兴趣的记得关注收藏！