内存管理和垃圾回收机制（三）垃圾收集算法

前文知道了哪些对象应该被删除，那么本文就谈谈怎么删除，也就是删除所用的算法。

标记-清除算法

从名字可知算法分为两个阶段，先是标记出所有需要被回收的对象，然后再把这些被标记的对象进行清除。但该算法有两个缺点：标记和清除操作的效率不高；清除以后会产生大量不连续的碎片空间，碎片太多导致以后分配较大对象时，导致内存不足从而提前触发新的一次垃圾收集行为。

复制算法

为了解决效率问题，复制算法将内存分为大小相同的两块，每次只使用其中一块，垃圾收集时，将使用的那一块（假设为A）中存活着的对象复制到另一块（假设为B），然后将使用的块A进行清空，然后使用块B，下一次收集，块B中存活的对象复制给块A，块B清空，如此反复。这种算法也有问题，本来可以使用空间大小被缩小到了一半，代价有点高。

标记-整理算法

与标记-清除算法类似，先是对需要回收的对象进行标记，然后将存活的对象挪到一起，待回收的对象挪到一起，将存活对象之外的空间进行清空。好处是减少了不连续的碎片空间，但标记加上对象挪动，效率依旧不高

分代收集算法

目前商业虚拟机都使用这种算法，这种算法结合了之前的三种算法，但使用更灵活，让之前的算法的缺点不那么明显，首先先来了解下java堆的组成结构

堆

heap.png

• 堆分为新生代Young generation、老年代Old generation和永久代Perm
• 新生代用来存放新生的对象（98%的对象都是朝生夕灭），约占堆内存的三分之一，其中新生代又划分为Eden和from survivor和to survivor，比例为8：1：1
• 老年代用来存活年龄较大的对象，新生代中的对象达到一定“年龄”后还存活则会移入老年代
• 持久代主要存放类定义、字节码和常量等很少会变更的信息
  了解了java堆以后，我们就结合堆的知识来理解算法。
  当对象被创建以后，被创建在新生代的Eden上，当Eden内存不足时会触发Minor GC，若对象在第一次GC后依旧存活，则被移动from survivor空间，并设年龄为1，下一次Minor GC发生时，from survivor中的对象通过复制算法，将存活着的对象复制到to survivor并清空from survivor，存活的对象年龄＋1，之前的to survivor变成from survivor，from survivor变成to survivor。
  当survivor中对象年龄达到了一定的阀值（默认为15），会从survivor移到老年代Old generation中。但也不一定，如果在survivor空间中相同年龄所有对象大小的总和大于survivor空间的一半，年龄大于等于该年龄的对象都可直接进入老年代。
  老年代中对象不受Minor GC的影响，当老年代内存不足时或者无法为大内存对象找到连续的空间时会发生Major GC，Major GC并不会频繁发生。Major GC 使用标记－清除算法，会产生大量碎片，这些碎片需要整理，Major需要花较长时间。当老年代内存不够时，会产生Out Of Memory异常。
• Minor GC 发生在新生代的垃圾收集被称为Minor GC，使用的是复制算法，发生频繁
• Major GC 发生在老年代的垃圾收集被称为Major GC，使用的是标记－清除算法，不容易发生，发生之前通常会发生Minor GC。
• Full GC 指的是整个堆的垃圾回收，包括Major GC和Major GC，但不一定就是两者相加的和，需看具体产品的实现