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JVM学习笔记-GC(3)

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2018/06/04 Share

垃圾收集算法

Java 语言的一大特点就是可以进行自动垃圾回收处理,而无需开发人员过于关注系统资源,例如内存资源的释放情况。

(一)标记 - 清除算法

最基础的收集算法是 “ 标记 - 清除算法 ”,如同它的名字一样,算法分为 标记清除 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标记的对象
    标记-清除算法

这种算法被称为最基础的收集算法,是因为后续的收集算法都是基于这种思路并对其不足而进行改进而得到的。主要不足有两个:

  • 一是效率问题,标记和清除两个过程的效率都不高
  • 一个是空间问题,标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片,空间碎片太多可能会导致以后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。

(二)复制算法

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。当这一块的内存用光了,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。复制算法的执行过程如图所示:

复制算法
从图片可以看到,这种算法的代价是将内存缩小为原来的一半,未免会太高了点。

但是为什么商业虚拟机都会采取这种算法来回收新生代呢?经过研究发现,新生代的对象98%都是“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,而是将内存划分为一块较大的 Eden 空间和两块较小的 Survivor 空间(分别是from空间和to空间),每次使用 Eden 和 from 空间。当回收时,将Eden 和 Survivor 中还存活着的对象一次性地复制到 to 空间,最后将 Eden 和 from 空间清理掉。

HotSpot虚拟机默认的Eden和Survivor的比例为 8 : 1,也就是每次只有10%的空间被浪费掉。

我们无法保证每次回收只有不多于10%的对象存活,当Survivor空间不够用时,需要依赖其他内存(老年代)进行分配担保。

复制算法的主要不足:

复制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,老年代一般不能直接选用这种算法。

(三)标记 - 整理算法

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

(四) 分代收集算法

CATALOG
  1. 1. 垃圾收集算法
    1. 1.1. (一)标记 - 清除算法
    2. 1.2. (二)复制算法
    3. 1.3. (三)标记 - 整理算法
    4. 1.4. (四) 分代收集算法