垃圾收集算法

来源:互联网 发布:淘宝首页设计教程 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 17:03

1:标记清除算法.
这个收集算法是最基础的算法,如同他的名字一样,算法分为“标记”和“清除”两个阶段,首先标记所有需要回收的对象,在标记完成之后,统一回收被标记的对象。之所以说他是最基础的算法,是因为后续的算法都是基于这种思路并对其不足进行改进。他的不足主要有两个方面,一个是效率的问题,标记和清除这两个过程的效率都不高,另一个方面是空间问题,标记清除之后会产生大量的不连续的内存碎片,空间碎片太多可能会导致程序在以后的运行过程中,当需要分配较大的对象时,无法找到足够的连续的内存而不得不提前进行一次垃圾回收的动作。

2:复制算法.
为了解决效率的问题,一种称为“复制”的算法就出现了,他将内存划分为容量大小相等的两块,每次只使用其中的一块,当这块内存用完了,就江蒋还存活的对象复制到另一块上面,这样使得每次都是对整个半区进行内存回收,内存分配也不用考虑内存碎片的复杂的问题,只要移动堆顶的指针,按顺序分配内存即可,实现简单,运行高效,但是这种算法的代价就是将内存缩小为原来的一半,这个代价未免太高了一点。
现代的商业虚拟机都采用这种算法来回收新生代,IBM公司专业研究表明,新生代中的对象98%是朝生夕死的,所以并不需要按照1:1的比列来划分内存空间,而是将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor控件,每次使用Eden和其中一块Survivor,当回收的时候,将Eden和Survivor中还存活的对象一次性的复制到另一块Survivor中, 最后清理掉Eden和刚才使用的Survivor空间。
HotSpot虚拟机的默认的Eden和Survivor的大小的比例是8:1,每次新生代中可用内存控件为整个新生代的90%,只有10%的内存空间是被浪费的,当然,98%的对象在可回收的一般场景下的数据,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,需要其他的内存(这里指老生代)进行担保分配。
内存分配担保好比我们去银行借款,如果我们信誉好,在98%的情况下都是能够按时偿还,于是银行肯呢个会默认我们下一次也能够按时的偿还贷款,内存的分配担保也一样,如果另外一块Survivor空间也没有足够的空间来存放上一次新生代收集下来存活的对象的时候,这些对象将直接通过分配担保机制进入老生代。

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,效率就会变低,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,以应对被使用对象100%存活的极端的情况,所以在老年代一般不直接选择这种算法。
根据老生代的这种特点,有人提出了一种“标记-清除”算法,标记过程仍然和“标记-清除”算法一样,只是后续步骤不是直接对回收对象进行清理,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。

4:分代回收算法.。
当前商业虚拟机都是采用分代回收的算法,这种算法没有什么特殊的新的思想,只是根据对象的不同将内存划分为几块,一般是把Java堆分为新生代和老生代,这样就可以根据各个年代进行最适当的收集算法,在新生代中,每次垃圾收集都会发现大量的对象死亡,只有少量的对象存活,那么我们可以使用复制算法,只需要付出少量的存活对象复制成本就可以完成收集,而老生代因为存活率高,没有额外的空间对他进行肥胖额带包,就必须使用“标记-清理”或者“标记-整理”的算法进行回收。

0 0