深入理解Java虚拟机(2)之七-垃圾收集算法

1.标记-清除算法(Mark-Sweep)

标记清除算法

算法分为两个阶段:首先标记出需要回收的对象,在标记完成后统一回收所有被标记的对象。

该算法主要有两个不足:

  • 一个是效率问题,标记和清除两个效率都不高。
  • 另一个是空间问题,标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片,碎片太多导致程序运行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触发另一次垃圾回收。

2.复制算法(Copying)

复制算法

将容量划分大小相等的两块,每次只使用其中一块。当这一块内存用完了,就将还存活着的对象复制到另外一块上面,再把已使用过的内存空间一次清理掉。这种算法的代价是将内存缩小为原来的一半。

现在的商业虚拟机都是采用这种收集算法来回收新生代,IBM研究表明,新生代中的对象98%是“朝生夕死”,所以不需要按照1:1的比例来划分内存空间,而是将内存划分一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间,每次使用Eden和其中一块Survivor。当回收时,将EdenSurvivor中存活的对象复制到另一块Survivor空间上,最后清理掉Eden和第一块SurvivorHotSpot默认EdenSurvivor比例是8:1,就是说新生代可用内存为整个新生代空间的90%(80%+10%)。当然98%的对象可回收只是一般场景下的数据,没办法保证每次回收都只有不多于10%的对象存活,当Survivor空间不够时,需要依赖其他内存(指老年代)进行分配担保(Handle Promotion)。

3.标记-整理算法(Mark-Compact)

标记整理算法

复制算法在对象存活率较高的时候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的所有对象都100%存活的极端情况,所以在老年代一般不使用这种算法。

根据老年代的的特点,提出“标记-整理算法”,标记过程和“标记-清除”算法一样,但是后续不是直接对可回收对象清除,而是让存活对象都向一端移动,然后直接清除掉边界以外的内存。

4.分代收集算法(Generational Collection)

分代收集算法根据对象存活周期的不同将内存划分几块。一般是分为新生代和老年代。

在新生代中,每次垃圾收集时都有大批对象死亡,只有少量存活,那就选择复制算法,只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。

在老年代中,因为对象存活率高、没有额外空间进行分配担保,就必须使用“标记-清除”或者“标记-整理”算法来进行回收。


该文章来源《深入理解Java虚拟机》


以上

LeoQin wechat
欢迎您扫一扫上面的微信公众号,订阅我的博客!
0%