Java面试知识点（五十三）垃圾回收算法

ゞ浴缸里的玫瑰 2021-09-30 04:58 429阅读 0赞

### 一、标记-清除算法 Mark-Sweep ###

这是一个非常基本的GC算法，它是现代GC算法的思想基础，分为标记和清除两个阶段：先把所有活动的对象标记出来，然后把没有被标记的对象统一清除掉。但是它有两个问题，一是效率问题，两个过程的效率都不高。二是空间问题，清除之后会产生大量不连续的内存。

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### 二、复制算法 Copying （新生代） ###

复制算法是将原有的内存空间分成两块，每次只使用其中的一块。在GC时，将正在使用的内存块中的存活对象复制到未使用的那一块中，然后清除正在使用的内存块中的所有对象，并交换两块内存的角色，完成一次垃圾回收。它比标记-清除算法要高效，但不适用于存活对象较多的内存，因为复制的时候会有较多的时间消耗。它的致命缺点是会有一半的内存浪费。

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2.1 HotSpot 虚拟机的改良算法

1.  弱代理论　  
    分代垃圾收集基于弱代理论。具体描述如下：

*  大多数分配了内存的对象并不会存活太长时间，在处于年轻时代就会死掉。
 *  很少有对象会从老年代变成年轻代。

1.  Hotspot 虚拟机新生代内存布局及算法

*  新生代内存分配一块**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 空间
 *  回收时将 Eden 和 Survivor 空间中存活的对象一次性复制到另一块 Survivor 空间上
 *  最后清理掉 Eden 和使用过的 Survivor 空间。
 *  Hotspot 虚拟机默认 Eden 和 Survivor 的大小比例是 8:1。
 *  如果另一块 Survivor 空间没有足够内存来存放上一次新生代收集下来的存活对象，那么这些对象则直接通过担保机制进入老年代。

**总结**：年轻代分三个区。一个 Eden 区，两个 Survivor 区 (一般而言)。大部分对象在 Eden 区中生成。当 Eden 区满时，还存活的对象将被复制到 Survivor 区（两个中的一个），当这个 Survivor 区满时，此区的存活对象将被复制到另外一个 Survivor 区，当这个 Survivor 去也满了的时候，从第一个 Survivor 区复制过来的并且此时还存活的对象，将被复制 “年老区 (Tenured)”。需要注意，Survivor 的两个区是对称的，没先后关系，所以同一个区中可能同时存在从 Eden 复制过来 对象，和从前一个 Survivor 复制过来的对象，而复制到年老区的只有从第一个 Survivor 去过来的对象。而且，Survivor 区总有一个是空的。

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### 三、标记整理算法 Mark-Compact（老年代） ###

标记整理算法适用于存活对象较多的场合，它的标记阶段和标记-清除算法中的一样。整理阶段是将所有存活的对象压缩到内存的一端，之后清理边界外所有的空间。它的效率也不高。

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### 四、分代收集算法：（新生代的GC+老年代的GC） ###

*  少量对象存活，适合复制算法：在新生代中，每次GC时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成GC。
 *  大量对象存活，适合用标记-清理/标记-整理：在老年代中，因为对象存活率高、没有额外空间对他进行分配担保，就必须使用“标记-清理”/“标记-整理”算法进行GC。

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### 区别 ###

（1）效率：复制算法>标记/整理算法>标记/清除算法（此处的效率只是简单的对比时间复杂度，实际情况不一定如此）。

（2）内存整齐度：复制算法=标记/整理算法>标记/清除算法。

（3）内存利用率：标记/整理算法=标记/清除算法>复制算法。

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