深入理解JVM(五) -- 垃圾回收算法

　　上篇文章我们了解到哪些内存区域和哪些对象可以被回收，这篇文章我们就来了解一下具体的垃圾回收算法的思路，不讨论具体的实现。

　　一 最基础算法 标记-清除（Mark-Swap）

　　为什么说他是最基础的算法，因为这之后的算法思路都是基于此来进行。如同他的名字一样，回收分为两个步骤，标记和清除，但是这种方式有两个缺陷，一是效率问题，标记和清除两个过程的效率都不高；二是空间问题，回收后可能产生大量的内存碎片，当需要给大对象分配内存空间的时候，有可能会导致提前触发一次垃圾回收：

　　

　　二 复制算法（Copying）

　　为了结解决效率问题，一种名为复制的回收算法出现了，它会将新生代的内存分为两块相等的区域，一块成为Eden，另一块称之为Survivor，新生对象在Eden区域分配内存，经历一次垃圾回收之后，将存活的对象复制到Survivor区域，同时清空Eden区域，但是这样做会导致新生代50%的内存浪费，根据IBM的研究，大多数情况下，新生代的对象有98%是无法存活到下一次垃圾回收的，HotSpot虚拟机会将新生代按照8:1:1的比例分为一个Eden和两个Survivor区域（s1和s2），道理一样，新生对象在Eden分配内存区域，但是，为什么要分配两个survivor区域呢？答案是为了保证内存的连续性，按照虚拟机的规定，新生的对象经历过16次垃圾回收后仍旧存活的话，才会将其分配到老年代，一个survivor区域只能满足一次回收后的内存连续性，survivor总有一个为空的准备接受存活对象，具体过程如下：当触发垃圾回收时，Eden和s1中的存活对象会被复制到s2中，同时清空Eden和s1，下次再触发垃圾回收时，将Eden和s2中存活的对象分配到s1中，清空Eden和s2，s1和s2轮流保存存活对象，才能保证存活对象的内存连续性。

　　三 标记-整理算法（Mark-Compact）

　　当对象的存活效率较高时，复制的效率会很低，所以又引出了这种算法，思路是：标记的过程都一样，但后续不是对可回收对象进行清理，而是让所有存活对象向同一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存：

　　

 

　　以上就是几种主流算法的实现思路，但是很明显，某一种算法都不能完全满足所有内存区间的高效回收，所以，现代的商用虚拟机都是根据不同区域对象的生存周期特征采用分代收集来实现。在Java中，会将堆内存分为新生代和老年代，在新生代中，每次垃圾收集会有大量的对象死去，只有少量存活，复制成本低，就适合采用复制算法；在老年代中，对象存活率高，就必须使用标记-整理算法来进行回收。

　　至此，我们了解了Java虚拟机内存回收算法的几种实现思路以及分别适应什么场景，下一篇文章我们将会了解这其中的具体实现中遇到的问题以及应该如何解决。