JVM中的垃圾回收器算法

各种各样的垃圾回收器，总体的回收算法有三种：

标记-清除：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成之后统一回收所有被标记的对象。这个算法是所有回收算法的基础，下面的算法都是在这个基础上的改进。标记-清除有两个缺点：1.标记和清除分两个阶段，但是这两阶段的效率都不是很高。2、容易产生大量的内存‘碎片’。标记-清除的位置是不确定的，而新建对象需要的内存应该是在一块的。假设需要新建一个对象内存为10，而现在却有100段不连续的容量为1的空间。虽然可用空间为100，但是却连10的对象都无法新建，这种情况下不得不再次进行垃圾回收。

复制算法：把内存分为大小相等的两块，垃圾回收将一块上存活的对象复制到另一块。复制算法主要是为了提高效率，标记-清除不是会有内存碎片么？那把所有对象紧紧码到一边，内存碎片不就解决了么。但是复制算法很浪费内存，把内存分为大小相等的两块，意味着每次只能使用一半的容量，当使用的这一半满了之后，就要垃圾回收，将存活对象复制到另一半，程序转而使用另一半内存。使用的内存小了之后，便容易触发垃圾回收，而且是对资源的极大浪费。

标记-整理：标记-清除容易产生内存随便，复制算法比较浪费资源，那么折中一下，就是标记-整理算法了。标记过程和标记-清除算法一样，然后将所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉边界意外的内存。

分代搜集算法：其实并不是一种新算法，而是将上面的三种组合了一下。根据对象的存活周期不同把内存化为为几快，一般是将Java堆分为新生代和老年代，根据各自的特点选择合适的回收算法。对象在新建的时候首先在新生代分配，然后在新生代存活时间比较久的再迁移到老年代。绝大多数的对象是朝生夕灭的，98%的新生代中对象都会死亡。所以新生代一般都选择复制算法，速度最快效率最高嘛，而进入老年代的对象则不那么容易死了，所以选择标记-清除或者标记-整理算法。

新生代中又将内存区域划分为：Eden区和Survivor区（From + To）。默认的大小是Eden:From:TO = 8:1:1。From和To加起来是Survivor区了，其实也可以理解为是分为了Eden+From+To。每次对象可以分配的空间是Eden+From，当这两块的区域满了之后就会进行新生代的垃圾回收，把Eden+From中存活的对象都放入到To区，随后将Eden+From全部清空。接下来From和To会互换，即From和To代表的内存真正地址并不是固定的，每次都是从From区迁移到To区，迁移完成后原来的To区就变成新的From区，而原来的From区变成新的To区，二者代表的地址发生了互换，这样从程序上永远是Eden+From到To。

分配对象的时候新生代只有To区是无法使用的，这样内存使用率就是90%（Eden+From占90%，而To占10%），比最原始的复制算法的内存使用要好很多。但是在极端情况下，万一Eden+From中的对象全部存活怎么办，To区可放不下这么多东西，这种情况下对象会直接进入老年代。所以老年代需要对新生代进行内存担保，当新生代进行内存回收的时候，老年代必须要空间来放所有新生代的对象。如果此时老年代的内存呢也不多了，就要看JVM是否允许担保失败。

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