GC垃圾回收常用算法

引用计数算法

假设有一个对象A，任何一个对象对A的引用，那么对象A的引用计数器+1，当引用消失时，对象A的引用计数器就-1，如果对象A的计数器的值为0，就说明对象A没有引用了，可以被回收。

优点：

• 实时性较高，无需等到内存不够的时候，才开始回收，运行时根据对象的计数器是否为0，就可以直接回收。
• 在垃圾回收过程中，应用无需挂起。如果申请内存时，内存不足，则立刻报outofmember 错误。
• 区域性，更新对象的计数器时，只是影响到该对象，不会扫描全部对象。

缺点：

• 每次对象被引用时，都需要去更新计数器，有一点时间开销。
• 浪费CPU资源，即使内存够用，仍然在运行时进行计数器的统计。
• 无法解决循环引用问题。（最大的缺点）

复制算法(适合新生代)

当Eden空间将要满的时候第一次触发YGC,将还有引用的对象复制到from区同时每个对象的年龄将会＋1,等到了默认值15岁的时候就会被移入到old区,此时to区还是空的,同时清空Eden区,接下来再进行YGC的时候会将Eden区和from区还存活着的对象移入到to区,同时清空Eden区和from区,然后将form区和to进行交互,谁是空的谁变为to区。如果内存中的垃圾对象较多，需要复制的对象就较少，这种情况下适合使用该方式并且效率比较高，反之，则不适合。

​ 据统计,新生代的对象朝生夕死,90%以上的对象都无法活过eden区。

优点：

• 在垃圾对象多的情况下，效率较高
• 清理后，内存无碎片

缺点：

• 在垃圾对象少的情况下，不适用，如：老年代内存
• 分配的2块幸存内存空间，在同一个时刻，只能使用一半，内存使用率较低

-XX:PretenureSizeThreshold (默认值为0)的意思是超过这个值的时候，对象直接在old区分配内存

-XX:MaxTenuringThreshold (默认值为15) 年龄阈值 ,每个对象的前面都会有4个bit位的大小来存储他的年龄,最大为1111转为十进制就为15

标记清除算法(适合老年代)

标记-清除算法分为两个阶段，标记(mark)和清除(sweep)

在标记阶段，GC从根对象开始进行遍历，对从根对象可以访问到的对象都打上一个标识，一般是在对象的header中，将其记录为可达对象。

而在清除阶段，GC对堆内存(heap memory)从头到尾进行线性的遍历，如果发现某个对象没有标记为可达对象-通过读取对象的header信息，则就将其回收；如果发现某个对象有标记为可达对象，那么就清除标记位(为下一次标记做准备)。

优点:

• 解决了引用计数法中无法解决的循环引用问题

缺点:

• 效率较低，标记和清除两个动作都需要遍历所有的对象，并且在GC时，需要停止应用程序，对于交互性要求比较高的应用而言这个体验是非常差的。
• 通过标记清除算法清理出来的内存，碎片化较为严重，因为被回收的对象可能存在于内存的各个角落，所以清理出来的内存是不连贯的。

标记整理算法(适合老年代)

标记压缩算法是在标记清除算法的基础之上，做了优化改进的算法。和标记清除算法一样，也是从根节点开始，对对象的引用进行标记，在清理阶段，并不是简单的清理未标记的对象，而是将存活的对象压缩到内存的一端，然后清理边界以外的垃圾，并且清除存活对象的标记位(为下一次标记做准备)，从而解决了碎片化的问题。

分代算法

因为

新生代的垃圾较多，对象存活率较低。

老年代对象存活率较高，垃圾较少。

所以

新生代适合 复制算法，因为存活的对象低，复制速度快。

老年代适合 标记清除算法+标记整理算法混合使用，当内存碎片过多时使用一次标记整理算法。

总结

内存效率(时间复杂度)：复制算法 > 标记清除算法 > 标记整理算法

内存整理：复制算法 = 标记整理算法 > 标记清除算法

内存利用率：标记整理算法 = 标记清除算法 > 复制算法