深入理解JVM：垃圾收集算法

标记-清除算法
首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成以后统一回收所有被标记的对象，之所以说他是最基础的收集算法，是因为后续收集算法都是基于这种思路并对其不足进行改进而得到的。他的不足主要有两个：一是效率问题，标记和清除过程的效率都不高；另一个是空间问题，标记清除之后会产生大量不连续内存碎片，碎片太多会导致以后在程序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提前触发另一次垃圾收集动作。
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了，他将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中一块。当这一块用完了，就将好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清理掉。这样使得每次都对整个半区进行内存回收，内存分配时也就不用考虑内存碎片等复制情况，只要一动堆指针，按顺序分配内存即可。这种算法的代价是将内存缩小为原来的一半，未免太高了。
现在的商业虚拟机都采用这种收集算法来回收新生代，IBM研究表明，新生代中的对象98%是朝生夕死，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中还存活着的对象一次性复制到另一块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%，只有10%的内存会被浪费，当Survivor空间不够用时，需要依赖其他内存（这里只老年代）进行分配担保。
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，所以，在老年代一般不能直接选用这种算法。
根据老年代特点，有人提出使用标记-整理算法，标记过程和标记-清除一样，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。
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，这种算法并没有新的思想，知识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合适的收集算法。在新生代中，每次垃圾收集都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法。而老年代中因为对象存活率高，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-整理算法来回收。