JVM的四种垃圾回收算法（标记清除，标记整理，复制，分代回收）

r囧r小猫 2023-02-11 07:27 3阅读 0赞

## JVM中的四种垃圾回收算法 ##

**垃圾回收算法只有四种：**  
1、标记清除算法  
2、标记整理算法  
3、复制算法  
4、分代回收算法

**注意：这四种都是基于可达性分析算法来判断是否为垃圾的。**

## 第一、标记清除算法 ##

![在这里插入图片描述][20200522134558946.png]  
**步骤**：  
1、先找到GC roots根来遍历将非垃圾对象进行标记。  
2、他会将垃圾进行清除，就是图中的情况。

**注意**：jvm并不是真正的把垃圾对象进行了遍历，把内部的数据都删除了，不是这样的，而是把垃圾对象的首地址和尾地址进行了保存，等到再次分配内存时，直接去地址列表中分配，所以清除的效率高。

**优点**：清除速度快，效率高。

**缺点**：会产生大量的内存碎片（就是很多不连续的内存空间），如果放入一个大的数组的时候，没有连续的内存放置大的数组，就会出现内存溢出，但是所有的内存碎片加起来可以放置一个大的对象，所有说内存使用率低，造成内存不连续。

## 第二、标记整理算法 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x6aF85OTk5OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**步骤**：  
1、先找到GC roots根来遍历将非垃圾对象进行标记。  
2、它会将垃圾进行清除，并且会将非垃圾对象进行向前移动，使得内存紧凑。

**优点**：不会出现内存碎片，提高了内存的利用率  
**缺点**：清除速度慢，因为在整理期间会有对象的拷贝和移动，并且引用内存的对象的地址要进行改变。

## 第三、复制算法 ##

![在这里插入图片描述][20200522140001248.png]  
**注意：左边是from区，右边是to区**

**步骤**：  
1、先找到GC roots根来遍历将非垃圾对象进行标记。  
2、然后将from区的非垃圾对象进行复制，到to区，并且进行整理，整理完成之后会将from区的数据进行清空，然后交换from和to区，使得from区一直是存储数据，to区一直空白的。

**优点**：也不会出现内存碎片  
**缺点**：有效内存只有一半，只有一半存储数据，太浪费空间

## 第四、分代回收算法 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x6aF85OTk5OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x6aF85OTk5OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
**对象头有个参数为分代年龄**。

**分代回收**：

分为新生代和老年代，**新生代分为伊甸园区和幸存区，幸存区分为from和to区**。一般情况下，新生代占1/3，老年代占2/3。然后伊甸园区占8/10，幸存区占2/10，from和to区各占1/2。

**先来说说minor GC 和full GC**

**Minor GC**又称为新⽣生代GC : 指的是发生在新生代的垃圾收集。因为Java对象大多都具备朝生夕灭的特性，因此Minor GC(采⽤用复制算法)非常频繁，一般回收速度也比较快。  
**Full GC** 又称为 老年代GC或者Major GC : 指发生在老年代的垃圾收集。出现了了Major GC， 经常会伴随至少一次的Minor GC(并非绝对，在Parallel Scavenge收集器器中就有直接进行Full GC的策略选择过程)。Major GC的速度一般会比Minor GC慢10倍以上。

**先来说一下对象存储以及垃圾回收过程**：

放入对象时，对象先会来到伊甸园区，如果伊甸园的剩余内存大小可以放下，就直接放到伊甸园区，如果伊甸园内存不够，就会进行minor GC 将伊甸园区的对象进行回收，并且将存活的对象放置from区，将分代年龄进行加1。**新生代用的是复制算法**。**minor GC 回收时，会将伊甸园区的垃圾和幸存区的垃圾都会进行回收**。  
如果对象来到伊甸园区，对象放不下，又到幸存区也放不下，就会进入老年代，然后放入老年代，一直这样，直到老年代放不下的时候\*\*，先会进行一次minor gc ，如果进行完之后，还是内存不够，就会进行full GC\*\* ，full GC 会将新生代和老年代都会进行回收，并且会使其他的进程全部停止，称为stop the word（STW），就是平常的卡顿，如果进行full GC 之后，内存还是不够的时候，就会抛出异常OOM。**老年代的算法是标记清除或者标记整理算法**。

**注意**：minor GC 也会有STW现象，只是时间短暂，老年代进行STW的时候，时间较长，因为老年代占用的内存大，而且进行的标记清除或者标记整理，时间慢，所以一般情况尽可能的少进行full GC。

**还有一个问题**，**什么时候对象进入老年代**？

1、对象的分代年龄到了15岁（默认情况下，可以自己设置）。  
2、大对象直接进入老年代，就是大对象在新生代放不下，进行minor GC之后还是不够的情况下，会直接放入老年代。

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