JVM学习笔记(三) 垃圾收集算法

垃圾收集算法主要有以下几种: 标记-清除算法(Mark-Sweep)、复制算法(Copying) 和 标记-整理算法(Mark-Compact)。

垃圾收集算法

主要通过阅读《深入了解Java虚拟机》(周志明 著)和网络资源汇集而成,为本人学习JVM的笔记。同时,本文理论基于JDK 1.7版本,暂不考虑 1.8和1.9 的新特性,但可能初略提到。

垃圾收集算法主要有以下几种: 标记-清除算法(Mark-Sweep)、复制算法(Copying) 和 标记-整理算法(Mark-Compact)。

标记-清除算法(Mark-Sweep)

首先标记出所有需要回收的对象,标记完成后统一回收所有被标记对象。
主要不足之处:

  • 效率问题
    标记和清除两个过程的效率都不高。正如上篇笔记所记,GC会从 GC Roots 开始遍历标记,然后从 Java 堆从头到尾遍历清除垃圾。
  • 空间问题
    会产生大量不连续的空间,所以无法分配大对象,最终因为空间问题不得不提前触发 GC 动作。

复制算法(Copying)

复制算法是为了解决标记-清除算法的效率问题。

将可用内存的容量分为大小相等的两块,每次只使用其中的一块,当这一块内存使用完了,就把存活着的对象复制到另外一块上面,然后再把已使用过的内存空间清理掉。但是,这种做法的代价是将内存缩小为原来的一半

关于该算法的商业应用:

  1. 目的:利用这种算法来回收新生代。
  2. 方案:将内存分为 Eden 与 Survivor(有2块) 空间,比例一般为 8:1:1。每次回收将存活对象复制到一块 Survivor 空间,其他空间全部回收。
  3. 空间保证(分配担保机制):因为无法保证回收存活对象的内存大小,只能依赖其他内存(指老年代)进行分配担保。
  4. 代价:每次回收只有一块 Survivor 空间(10%内存)被浪费。

标记-整理算法(Mark-Compact)

在标记后不是对未标记的内存区域进行清理,二是让所有的存活对象都向一端移动,然后清理掉边界外的内存。该方法主要用于老年代

分代收集算法

将Java堆分为几个空间:

  • 新生代
    • 特点:大批对象死去,只有少量存活。
    • 算法:复制算法。
  • 老年代
    • 特点:对象存活率高,没有额外空间进行分配担保。
    • 算法:标记-清除算法/标记-整理算法。

参考资料

  • 《深入了解Java虚拟机》(周志明 著)
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