深入理解JVM------三种GC算法精解

        前面,我们已经知道了GC判定对象存活的算法是可达性分析算法,它解决了哪些对象需要回收的问题。现在我们这篇讨论的就是上一篇剩下的两个问题:什么时候回收、如何回收。本篇内容会比上两篇要多一些,不过既然您已经点进来了,那就好好的享受下这三种算法的大餐,相信您会有收获的。

标记-清除算法

        如同名字一样,它会进行两项工作,一项是标记,另一项是清除:

        标记:标记的过程就是,根据可达性分析算法,标记出所有需要回收的对象。

        清除:清除的过程就是遍历,然后清除所有被标记的对象。

        用通俗的一句话解释就是:当程序运行期间,若可以使用的内存被耗尽的时候,GC线程就会被触发并将程序暂停(防止误标记),随后将需要回收的对象标记一遍,然后再将被标记的对象全部清除掉,接下来便让程序恢复运行

        下面结合图直观的看下这一过程:


        到此,标记-清除算法已经介绍完了,下面来看下它的缺点:

        1、效率问题,标记和清除的效率都不高。

        2、空间问题,标记清除后会产生大量不连续的内存碎片,空间碎片太多且不连续,下次分配大对象时,可能会因为内存不足而提前触发一次垃圾收集的动作。

复制算法

        它的做法是:将内存划分为大小相等的两个区间,一个区间是活动区间,另一个是空闲区间,每次只使用一个区间。当活动区间的内存耗尽时,jvm将程序暂停运行,启动复制算法GC线程,将活动区间中存活的对象严格按照地址顺序,全部复制到空闲区域,然后对整个活动区域进行内存回收,与此同时,GC线程将复制到空闲区域的对象的内存引用地址指向新的地址,至此,活动区域就转换为空闲区域了。听上去很复杂,下面看看图片就很快明白了:


        很明显,复制算法弥补了标记清除算法中内存布局混乱的缺点,不过它的缺点也相当明显:

        1、浪费了50%的内存空间。

        2、如果对象存活率高,假设100%的存活率,那么对象复制所花的时间将会非常多,效率会很低。

标记-整理算法

        标记-整理算法和标记-清除算法非常相似,下面介绍下它的工作方式:

        标记:标记的过程和标记-清除中的过程是一样的,都是根据可达性分析算法,标记出所有需要回收的对象。

        整理:让所有存活的对象按照地址的顺序都向一端移动,然后直接清理掉端边界以外的内存。

        下面我们来直观的看看示意图,相信看下就很容易懂了:


        标记-整理算法唯一的缺点就是:效率不高。

算法总结

        1、三种算法都是基于可达性分析算法判断一个对象是否能被回收。

        2、GC线程启动时,它们都要暂停应用程序。

        3、这三种算法都各有缺陷。

结束语

        既然这三种算法都各有缺陷,那么当前商业虚拟机的垃圾收集器采用的是何种算法呢?下一篇,我们将一起讨论“分代收集”算法。

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转载自blog.csdn.net/cool_summer_moon/article/details/80347911
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