Java垃圾回收算法

垃圾回收

需要思考的问题

1、哪种内存需要回收？

2、什么时候回收？

3、如何回收？

对象是否存活

引用计数法

这是一种非常简单易理解的回收算法。每当有一个地方引用一个对象的时候则在引用计数器上 +1，当失效的时候就 -1，无论什么时候计数器为 0 的时候则认为该对象死亡可以回收了。

这种算法虽然简单高效，但是却无法解决循环引用的问题，因此 Java 虚拟机并没有采用这种算法。

可达性分析算法

主流的语言其实都是采用可达性分析算法:

可达性算法是通过一个称为 GC Roots 的对象向下搜索，整个搜索路径就称为引用链，当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链 JVM 就认为该对象是可以被回收的。

如图：Object 1、2、3、4都是存活的对象，而Objec5、6、7都是可以回收对象

可以用作GC-Roots的对象有：
---方法区中静态变量所引用的对象

---虚拟机栈中所引用的对象

垃圾回收算法

标记清除

标记清除算法分为两个步骤，标记和清除，首先将需要回收的对象标记起来，然后统一清除，但是存在两个主要的问题：

标记和清除的效率都不高

清除之后容易出现不连续的内存，当需要分配一个较大内存时就不得不需要进行一次垃圾回收

复制算法

复制算法是将内存划分为两块大小相等的区域，每次使用时只用其中一块区域，当发生垃圾回收时会将存活的对象全部复制到未使用的区域，然后对之前的区域进行全部回收。

这样简单高效，而且还不存在标记清除算法中的内存碎片问题，但就是有点浪费内存。

在新生代会使用该算法

新生代中分为一个Eden区和Survivor区，通常两个区域的比例是8：1:1，使用时会用到Eden区和其中一个Survivor区，当发生回收时则会将还存活的对象从Eden，Survivor区拷贝到另一个Survivor区，当该区域内存也不足时则会使用分配担保利用老年代来存放内存。

标记整理

复制算法如果在存活对象较多时效率明显会降低，特别是在老年代中并没有多余的内存区域可以提供内存担保。

所以老年代中使用的时候，分配整理算法，它的原理和分配清除算法类似，只是最后一步的清除改为了将存活对象全部移动到一端，然后再将边界之外的内存全部回收。

分代回收算法

现代多数的商用JVM的垃圾收集器都是采用的分代回收算法，和之前所提到的算法并没有新的内容。只是将java堆分为了新生代和老年代，由于新生代中存活对象较少，所以采用复制算法，简单高效。

而老年代中对象较多，并且没有可以担保的内存区域，所以一般采用标记清除或者是标记整理算法。