详解JVM垃圾回收的算法

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JVM 会自动帮程序员进行垃圾回收，并不需要程序员手动的进行垃圾回收（C++等语言需要自己手动回收垃圾），了解 JVM 的垃圾回收，可以帮程序员写出占用内存更小、更高效的程序。

顾名思义，其过程分为两个阶段，分别是标记和清除。首先标记出所有需要回收的对象，然后统一对标记的对象进行回收。这个算法的十分的局限，首先标记和清除的两个过程效率都不高，而且这样的清理方式会产生大量的内存碎片，什么意思呢？

就是虽然总体看起来还有足够的剩余内存空间，但是他们都是以一块很小的内存分散在各个地方。如果此时需要为一个大对象申请空间，即使总体上的内存空间足够，但是JVM无法找到一块这么大的连续内存空间，就会导致触发一次GC。

其大致的思路是，将现有的内存空间分为两半A和B，所有的新对象的内存都在A中分配，然后当A用完了之后，就开始对象存活判断，将A中还存活的对象复制到B去，然后一次性将A中的内存空间回收掉。

这样一来就不会出现使用标记-清除所造成的内存碎片的问题了。但是，它仍然有自己的不足。那就是以内存空间缩小了一半为代价，而在某些情况下，这种代价其实是很高的。堆中新生代就是采用的复制算法。刚刚提到过，新生代被分为了Eden、From Survivor、To Survivor，由于几乎所有的新对象都会在这里分配内存，所以Eden区比Survivor区要大很多。因此Eden区和Survivor区就不需要按照复制算法默认的1:1的来分配内存。在HotSpot中Eden和Survivor的比例默认是8:1，也就意味着只有10%的空间会被浪费掉。

看到这你可能会发现一个问题。既然你的Eden区要比Survivor区大这么多，要是一次GC之后的存活对象的大小大于Survivor区的总大小该怎么处理？的确，在新生代GC时，最坏的情况就是Eden区的所有对象都是存活的，那这个JVM会怎么处理呢？这里需要引入一个概念叫做内存分配担保。当发生了上面这种情况，新生代需要老年代的内存空间来做担保，把Survivor存放不下的对象直接存进老年代中。

标记-整理其GC的过程与标记-清楚是一样的，只不过会让所有的存活对象往同一边移动，这样一来就不会像标记-整理那样留下大量的内存碎片。

这也是当前主流虚拟机所采用的算法，其实就是针对不同的内存区域的特性，使用上面提到过的不同的算法。

例如新生代的特性是大部分的对象都是需要被回收掉的，只有少量对象会存活下来。所以新生代一般都是采用复制算法。

而老年代属于对象存活率都很高的内存空间，则采用标记-清除和标记-整理算法来进行垃圾回收。

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