垃圾回收算法

垃圾回收算法

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标记-清楚算法（Mark and Sweep）

• ???? 标记：从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记。
• ???? 清除：对堆内存从头到尾进行线性遍历，回收不可达对象内存
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• 在Mark阶段 根对象可以访问b，b又可以访问e，故be都是可到达对象，同理f，g，j，k都是可达对象
• 未被标记未可达对象的都会被清除

????意：在垃圾回收阶段，应用程序的执行会暂停，等待回收执行完毕后，再恢复程序的执行。

不足：碎片化（如图所示，A,C,D,I被清除了，内存空间不在连续的内存碎片，内存碎片太多会导致以后在程序运行过程中需要分配较大的内存时，不得不再次的进行垃圾回收，程序会暂停，垃圾回收一直在回收垃圾，最后会导致内存溢出）

复制算法（Copying）

• ???? 分为对象面和空闲面
• ???? 对象在对象面创建
• ???? 存活的对象被从对象面复制的空闲面 （当定义为空闲面的内存快用完的时候，会把存活的对象复制到空闲面）
• ???? 将对象面所有内存清楚

优点：

• ???? 解决了碎片化问题
• ???? 顺序分配内存，简单高效
• ???? 适合用于对象存活率低的场景

缺点：

• 若对象存活率较高的场景，就会进行较多的复制操作，效率会很低
• 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-整理算法（Compacting）

• ???? 标记：从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记。
• ???? 清除：移动所有存活的对象，且按照内存地址以此排序，然后将末端内存地址以后的内存全部回收
  
  会将没有标记的对象清除，然后所有存活的对象向一端移动，然后清理掉末端内存地址以外的内存

优点：

• ???? 避免内存的不连续性
• ???? 不用设置两块内存互换
• ???? 适用于存活率较高的场景

分代收集算法（Generational Collector）

• ???? 垃圾回收算法的组合拳
• ???? 按照对象生命周期的不同划分区域以采用不同的垃圾回收算法

GC 的分类

• Minor GC
• Full GC

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年轻代：尽可能快速收集掉那些生命周期短的对象

• Eden 区
• 两个Survivor区

HotSpot JVM把年轻代分为了三部分：1个Eden区和2个Survivor区（分别叫from和to）。默认比例为8：1，新创建的对象一般都会放在Eden区域，大对象特殊处理，经历过一次Minor GC 后，若还存活会放到幸存区，在经历Minor GC很多次后会存放到老年区

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对象如何晋升到老年代

• ???? 经历一定Minor GC次数依然存活的对象

• ???? Survivor 区中存放不下的对象

• ???? 新生成的大对象（-XX:+PretenuerSizeThreshold ）（超过这个size就会放入老年代）

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常用的调优参数

• -XX:SurvivorRatio: Eden和Survivor的比值，默认时8：1

• -XX:NewRatio：老年代和年轻代内存大小的比例

• -XX:+MaxTenuringThreshold：对象从年轻代晋升到老年代经过gc次数的最大阈值

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  老年代：存放生命周期较长的对象

  • 触发Full GC的条件
    • 老年代空间不足
    • 永久代空间不足
    • CMS GC时出现promotion failed和concurrent mode failure
    • System.gc()方法的调用
    • 统计得到的Minor GC晋升到旧生代的平均大小大于老年代的剩余空间