算法概述

跟踪收集器采用的为集中式的管理方式，全局记录对象之间的引用状态，执行时从一些列GC Roots的对象做为起点，从这些节点向下开始进行搜索所有的引用链，当一个对象到GC Roots 没有任何引用链时，则证明此对象是不可用的。
　　下图中，对象Object6、Object7、Object8虽然互相引用，但他们的GC Roots是不可到达的，所以它们将会被判定为是可回收的对象。

垃圾收集算法.jpg

可作为GC Roots 的对象包括：

• 虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中的引用对象。
• 方法区中的类静态属性引用的对象
• 方法区中的常量引用的对象
• 本地方法栈中JNI的引用对象。

算法实现

主要有复制、标记清除、标记压缩三种实现算法。

1. 标记 - 清除算法

标记清除算法是最基础的收集算法，其他收集算法都是基于这种思想。标记清除算法分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出需要回收的对象，标记完成之后统一清除对象。
　　它的主要缺点：
　　　　◎标记和清除过程效率不高
　　　　◎标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片。

过程示意：

标记清理算法.jpg

　　结果：

标记清理算法收集结果.jpg

2. 复制算法

它将可用内存容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块用完之后，就将还存活的对象复制到另外一块上面，然后在把已使用过的内存空间一次清理掉。这样使得每次都是对其中的一块进行内存回收，不会产生碎片等情况，只要移动堆订的指针，按顺序分配内存即可，实现简单，运行高效。
　　主要缺点：
　　　　◎内存缩小为原来的一半。

复制算法示意：

复制算法.jpg

　　结果：

复制算法收集结结果.jpg

3. 标记 - 整理算法

标记操作和“标记-清除”算法一致，后续操作不只是直接清理对象，而是在清理无用对象完成后让所有存活的对象都向一端移动，并更新引用其对象的指针。
　　主要缺点：
　　　　◎在标记-清除的基础上还需进行对象的移动，成本相对较高，好处则是不会产生内存碎片。

示意：

标记整理算法.jpg

　　结果：

标记整理收集结果.jpg

引用计数收集器

引用计数收集器采用的是分散式管理方式，通过计数器记录对象是否被引用。当计数器为0时说明此对象不在被使用，可以被回收。
　　主要缺点：
　　　　◎循环引用的场景下无法实现回收，例如下面的图中，ObjectC和ObjectB相互引用，那么ObjectA即便释放了对ObjectC、ObjectB的引用，也无法回收。sunJDK在实现GC时未采用这种方式。

应用技术收集器.jpg