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java - 垃圾收集算法

java - 垃圾收集算法

作者: 小菜_charry | 来源:发表于2017-11-13 20:08 被阅读35次

    1. 标记-清除算法

    首先标记出所有需要回收的对象,在标记完成后统一回收所有被标记的对象.

    存在的问题:
      1. 效率问题: 标记和清除两个过程的效率都不高.
      1. 空间问题: 标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片.
    标记-清除算法

    2. 复制算法

    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。 当这一块的内存用了,就将还存活着的对象复制到另外一块上面,然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。

    优缺点
    • 优点: 实现简单,运行高效. 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。
    • 缺点: 代价是将内存缩小为了原来的一半,未免太高了一点。
    复制算法示意图

    现在的商业虚拟机都采用这种收集算法来回收新生代,IBM公司的专门研究表明,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地复制到另外一块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%(80%+10%),只有10%的内存会被“浪费”。 当然,98%的对象可回收只是一般场景下的数据,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,需要依赖其他内存(这里指老年代)进行分配担保(Handle Promotion)。

    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。
    标记过程仍然与“标记-清除”算法一样,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

    4. 分代收集算法

    是一种组合算法: "复制算法"+"标记-清除算法".
    根据对象存活周期的不同将内存划分为几块(一般将堆分为新生代和老年代),根据各个年代的特点采用最适当的收集算法.

    • 新生代: 复制算法,这块一般都有大量对象死去,只需要付出少量存活对象的复制成本,
    • 老年代:标记-清除算法,对象存活率高,没有额外空间对它进行分担担保.

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