浅析Java的垃圾回收机制（GC）和五种常用的垃圾回收算法

深藏阁楼爱情的钟 2023-01-13 08:59 19阅读 0赞

### Java的垃圾回收机制（GC）和五种垃圾回收算法 ###

*  前言
 *  一、垃圾回收机制
 *  二、五种常用的垃圾回收算法
 *   *  2.1引用计数算法
     *  2.2跟踪回收算法
     *  2.3压缩回收算法
     *  2.4复制回收算法
     *  2.5按代回收算法

# 前言 #

本文主要写了博主关于垃圾回收机制和相关算法的理解，希望对大家有些帮助。

# 一、垃圾回收机制 #

作用：分配内存、确保引用、回收内存

GC回收的依据是对象如果没有任何引用，就可以被回收。

总结：  
1.GC用于回收程序中不再使用的内存；  
2.GC让开发人员从释放内存的复杂工作中解脱出来，提高了开发效率，减轻了工作量；  
3.通过屏蔽了开发人员对内存的控制，来增加系统的安全性和稳定性。

# 二、五种常用的垃圾回收算法 #

## 2.1引用计数算法 ##

引用计数算法是最简单的、效率最低的算法。  
**原理：**  
保存在JVM堆中的每个对象都有一个被引用的计数器。  
当有一个变量去引用这个对象时，这个计数器就会+1；  
当变量被释放引用或者断开这个引用的时候，计数器就会-1；  
如果这个对象的引用计数器变为0，就代表这个对象可以被垃圾回收。  
但是，特殊的情况：如果两个对象都彼此相互引用，就会形成一个循环，称为循环引用。使用计数器算法无法解决。

## 2.2跟踪回收算法 ##

**原理：**  
利用JVM维护的对象引用图，每个对象都彼此依赖和引用。  
从根节点开始遍历对象的引用图，同时标记可以遍历到的对象。等遍历结束后，未被标记的对象就是不被使用的对象，可以进行回收。

## 2.3压缩回收算法 ##

**原理：**  
将JVM堆中活跃的对象放到一个集中区域，然后在堆的另一端留出一大块空闲的区域，这就相当于把堆中的碎片清理掉了。  
缺点：对性能损失比较大。

## 2.4复制回收算法 ##

**原理：**  
把堆分为两个相同大小的区域，在任何时刻，只有其中一个区域被使用，直到这个区域被消耗完，此时垃圾回收器会终断程序的运行，把所有活动的对象复制到另外一个区域，在复制的过程中，这些对象是精密的挨在一起的，从而可以消除我们在内存中产生的碎片。  
优点：我们垃圾回收的同时，也完成了对对象的重新布置和安排。因为对象都是紧密连接的，所以对象的访问效率和寻址效率都是非常高的，而且一次性解决内存碎片的问题。  
缺点：每次执行算法，都需要终断程序的运行，降低了程序的执行效率。

## 2.5按代回收算法 ##

按代回收算法是主流的回收算法，解决了复制回收算法的缺点。  
**原理：**  
主要原理是根据对象的生命周期长短来进行回收。绝大多数对象的生命周期很短，比如方法中声明的对象，方法结束，对象就结束了。  
把堆分成两个或多个子堆，每个子堆都算一代，算法主要扫描年轻的和新创建的对象，再经过多次扫描，仍然存活的对象就移到高一级的堆里。高级别的堆扫描次数会降低，范围也会小，从而提高了回收的效率。