想买保时捷的运维李先生学Java性能之 垃圾收集算法

前言

从原来只知道-Xms、-Xmx是设置内存的，到现在稍微理解了一些堆内存等Java虚拟机的一些知识。明白了技术这一个东西还是得要有输入才能实践，原理与实践要相辅相成，后续把JVM的监控好好总结一下。以前做了很多的关于JVM方面的监控，仅仅只是做了，但是不知道是什么意思，不知道怎么分析。

 

垃圾收集算法 

 

 

一、标记（清除算法）

 

最基础的收集算法是"标记-清除"（Mark-Sweep）算法，算法分为"标记"和"清除"两个阶段。首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。

 

 

 

 

不足点：

1）效率问题，标记和清除两个过程的效率都不高。

2）空间问题，标记清除后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多会导致以后再程序运行过程中需要分配较大的对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次的垃圾收集动作。

 

 

2、复制算法

 

将可用内存按容量划分为相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。这样使得每次都是对整个半区进行内存回收，内存分配时也就不用考虑内存碎片等复杂情况，只要移动堆指针，按顺序分配即可，实现简单，运行高效。

 

不足：将内存缩小为了原来的一半，成本太高。

 

 

 

 

 

3、复制收集

 

复制收集算法在对象存活率较高时就要进行较多的复制操作，效率将会变低。更关键的是，不过不想浪费50%的空间，就需要有额外的空间进行担保分配，以应对被使用的内存中所有对象都100%存活的极端情况，所以在老年代一般不能直接选用这种算法。

 

根据老年代的特点，提出了“标记-整理”（Mark-Compact）算法，标记过程仍然与“标记-清除”算法一样，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是所让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

 

 

 

 

4、分代回收

 

当前商业虚拟机的垃圾收集都采用“分代收集”（Generational Collection）算法，这种算法并没有什么新的思想，只是根据对象存活的周期将内存划分为几块。一般把Java堆划分为新生代和老年代，这样可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。

 

1）在新生代中，每次收集时都发现有大量对象死去，只有少量存活，就可以选用复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。

2）老年代中因为对象存活率高、没有额外的空间进行担保，就必须使用“标记-清理”或“标记-整理”算法来进行回收。