GC垃圾回收之标记清除、复制、标记整理和分代回收算法详解

GC进行垃圾回收,首先通过引用计数法和根搜索法判断对象是否存活,再通过标记清除、或者复制、标记整理以及分代回收算法进行垃圾回收,本篇博客将对该4种算法进行详细讲解。

1)标记清除
其实很好理解,就是标记哪些是垃圾,然后执行清除就把空间清理出来了,这就是标记清除算法。

假设上图中的小中大三种方块对应1M、2M和4M,清除标记的垃圾以后,就会产生很多段内存空间(内存碎片),而实际开辟内存空间时,需要的是连续的内存区域。比如需要一个2M的内存区域,但是只剩2个1M的内存区域,这样的区域是没法用的,所以该算法的缺点就是,容易产生内存碎片。

2)复制
为了解决标记清除算法产生内存碎片的缺陷而被提出来的算法。每次需要分配内存时,先按内存容量将内存划分为等大小的两块,该段时间内只允许在其中一块内存上进行分配,比如说A块,当A块内存被分配完后,则把A块内存上尚存活的对象复制到B块内存上,然后直接清理A块内存。

该算法虽然解决了内存碎片的问题,但是又带来一个新问题:可用内存被压缩到了原本的一半,且存活对象增多的话,复制算法的效率会大大降低。

3)标记整理
为了解决标记清除算法和复制算法的缺陷而提出来的,思想也很简单,就是标记后先不清理,而是将这些存活对象移向内存的一端,然后从端边界开始清除,也就是中间多了一个整理的步骤。

标记整理算法虽然解决了标记清除算法和复制算法所带来的缺陷,但是从图上就可以看出来,标记整理算法内存变动变得更加频繁,因为需要不断整理存活对象的引用地址),所以在效率上比复制算法要差很多。

4)分代回收
分代回收严格来说不算一种思想或理论,它是融合上述3种算法思想,而产生的针对不同情况所采用不同算法的一套组合拳,也是目前大部分Jvm默认采用的算法,其核心思想是根据对象存活的不同生命周期将内存划分为不同的域(老年代和新生代)。
老年代的特点是每次垃圾回收时只有少量对象需要被回收
新生代的特点是每次垃圾回收时都有大量垃圾需要被回收
所以分代回收算法可以根据不同区域选择不同的算法
 

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