JAVA垃圾回收机制 -（算法和收集器）

一. 标记清除法(Mark-Sweep)
最基础的垃圾回收算法，分为标记和清除两步。将要清除的对象进行标记然后直接清除掉，这样就就大大节省了空间了。
最大的问题：会导致内存碎片化严重，可能导致大对象找不到可以利用的空间。

当内存被耗尽的时候，GC线程会被触发，并将程序暂停  1.标记存活对象，2. 全部清除未被标记对象，接下来便让程序恢复运行。

二. 复制法(copying)
为了解决 Mark-Sweep 算法内存碎片化的缺陷而被提出的算法。
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，把已使用的内存块清掉。
最大问题：内存利用率低，存活对象增对时，效率会大大降低。

 

三. 标记整理法(Mark-Compact)
结合了以上两个算法，标记阶段和 Mark-Sweep 算法相同， 标记后不是清理对象，而是将标记为存活对象移向内存的一端（按照内存地址依次排列）。然后清除端边界外的对象。

缺点：整理存活对象，耗费资源，效率低。

 四. 分代收集法

目前大部分 JVM 此法，其核心思想是，根据对象生命周期的不同，将gc堆划分为老生代和新生代。
每次垃圾回收时，新生代都有大量垃圾需要被回收，而老生代只有少量对象需要被回收，因此可以根据不同区域选择不同的算法。

1. 新生代使用Copying算法（因为每次gic回收较多的数据，需要复制的较少）
GC 对于新生代都采取 Copying算法，由新生代的特点知道回收要复制的数据比较少。一般将新生代分较大的 Eden 空间和两个较小的 Survivor 空间(From Space, To Space)【非1:1】，每次使用Eden 空间和其中的一块 Survivor 空间，当进行回收时，将该两块空间中还存活的对象复制到另一块 Survivor 空间中。

2. 老生代使用标记整理算法（因为每次gc回收较少的数据，需要整理的少）
（1）方法区用来存储 class 类、常量和方法描述等。对方法区的回收主要包括废弃常量和无用的类。
（2）对象的内存分配主要在新生代的 Eden Space 和 Survivor Space 的 From Space(Survivor 目前存放对象的那一块)，少数情况会直接分配到老生代。
（3）当新生代的 Eden Space 和 From Space 空间不足时就会发生一次 GC，进行 GC 后， Eden区 和 From 区的存活对象会被挪到 To区，然后将 Eden区和 From区 进行清理。
（4） 如果To Space 无法足够存储某个对象，则将这个对象存储到老生代。
（5） 在进行 GC 后，使用的便是 Eden Space 和 To Space 了，如此反复循环。
（6）当对象在 Survivor 区躲过一次 GC 后，其年龄就会+1。 默认情况下年龄到达 15 的对象会被移到老生代中。

五. 分区收集算法
分区算法则将整个堆空间划分为连续的不同小区间, 每个小区间独立使用, 独立回收. 这样做的好处是可以控制一次回收多少个小区间， GC 所产生的停顿。

六、垃圾回收器

 

CMS 收集器
年老代，多线程，标记清除的垃圾收集器。最主要目标是获取最短垃圾回收停顿时间。
1. 初始标记（停顿）
2. 并发标记（不停顿）
3. 重新标记（停顿）
4. 并发清除（不停顿）
当产生大量不连续的内存碎片会导致分配大内存对象时，无法找到足够的连续内存，从而需要提前触发另一次Full GC动作。
"-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection"
使得CMS出现上面这种情况时不进行Full GC，而开启内存碎片的合并整理过程，但合并整理过程无法并发，停顿时间会变长；
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