垃圾收集算法

- 日理万妓 2021-09-24 01:20 301阅读 0赞

### 垃圾收集算法 ###

*  标记-清除算法
 *  复制算法
 *  标记-整理算法
 *  分代收集算法

# 标记-清除算法 #

最基础的收集算法是“标记-清除“算法，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。它的主要不足有两个：

1.  效率：标记和清除两个过程的效率都不高；
2.  空间：标记清除会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多可能会导致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出发另一次垃圾收集动作。

标记清除算法示意：  
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# 复制算法 #

“复制”的收集算法是为了解决效率问题，它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一个上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。这样每次都是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杂情况，只要移动堆顶指针，按顺序分配内存即可，实现简单，运行高效。  
不足：将内存缩小为原来的一般，代价较高。

复制算法示意图：  
![复制算法][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x4dzk4MzUyMA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

# 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。因此推出了标记-整理算法。  
标记整理的标记过程与“标记-清除”算法相同，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。

标记整理算法示意图：  
![标记-整理算法][-]

# 分代收集算法 #

“分代收集”算法是根据对象存活周期的不同将对象划分为几块。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—清除”或者“标记—整理”算法来进行回收。

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