垃圾回收算法

浅浅的花香味﹌ 2023-10-05 14:11 41阅读 0赞

## 1、确定垃圾 ##

引用计数法：  
在 Java 中，引用和对象是有关联的。如果要操作对象则必须用引用进行。为每个对象创建一个引用计数，有对象引用时计数器 +1，引用被释放时计数 -1，当计数器为 0 时就可以被回收。它有一个缺点不能解决循环引用的问题；

[可达性分析][Link 1]：  
为了解决引用计数法的循环引用问题， Java 使用了可达性分析的方法。通过一系列的“GC roots”对象作为起点搜索。如果在“GC roots”和一个对象之间没有可达路径，则称该对象是不可达的。要注意的是，不可达对象不等价于可回收对象， 不可达对象变为可回收对象至少要经过两次标记过程。两次标记后仍然是可回收对象，则将面临回收。

## 2、垃圾回收算法 ##

**标记清除算法（ Mark-Sweep）**：最基础的垃圾回收算法，分为两个阶段，标注和清除。  
**实现过程**：标记阶段标记出所有需要回收的对象，清除阶段回收被标记的对象所占用的空间。  
**缺点**：该算法最大的问题是内存碎片化严重，后续可能发生对象不能找到可  
利用空间的问题。![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgxMTA1Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

**复制算法（copying）**：为了解决 Mark-Sweep 算法内存碎片化的缺陷而被提出的算法。  
**实现过程**：按内存容量将内存划分为等大小的两块。每次只使用其中一块，当这一块内存满后将尚存活的对象复制到另一块上去，把已使用的内存清掉。  
**优点**：这种算法虽然实现简单，内存效率高，不易产生碎片  
**缺点**：但是最大的问题是可用内存被压缩到了原本的一半。且存活对象增多的话， Copying 算法的效率会大大降低。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgxMTA1Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
**标记整理算法(Mark-Compact)**  
结合了以上两个算法，为了避免缺陷而提出。标记阶段和 Mark-Sweep 算法相同， 标记后不是清理对象，而是将存活对象移向内存的一端。然后清除端边界外的对象。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgxMTA1Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
**分代收集算法**  
目前大部分 JVM 所采用的方法，  
**实现过程**：根据对象存活的不同生命周期将内存划分为不同的域，一般情况下将 GC 堆划分为老生代(Tenured/Old Generation)和新生代(YoungGeneration)。  
老生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，  
因此可以根据不同区域选择不同的算法：  
[新生代与复制算法和老年代与标记清理算法][Link 2]

[Link 1]: https://blog.csdn.net/chengqiuming/article/details/118973746
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgxMTA1Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201122160200945.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzgxMTA1Nw==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
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[Link 2]: https://blog.csdn.net/weixin_43811057/article/details/109957679