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JVM垃圾回收篇-垃圾回收算法

标记清除（Mark Sweep）

概念

collector指的就是垃圾收集器。
mutator是指除了垃圾收集器之外的部分，比如说我们的应用程序本身。
mutator的职责一般是NEW(分配内存)、READ(从内存中读取内容)、WRITE(将内容写入内存)，而collector则就是回收不在使用的内存来供mutator进行NEW操作的使用

步骤

• 在标记阶段collector从mutator根对象开始进行遍历，对从mutator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，collector对堆内存(heap memory)从头到尾进行线性遍历，如果发现某个对象没有被标记为可达对象，通过读取对象的header信息，将其回收。一种可行的实现是，在标记阶段首先通过根节点，标记所有从根节点开始的可达对象。因此，未被标记的对象就是未被引用的垃圾对象。然后在清除阶段清除所有未被标记的对象

优缺点

标记清除算法清除阶段不会对内存进行置0操作，而是将空闲内存的地址加入空闲内存地址列表中，等下次使用时直接使用，但是由于这些内存是不连续的，总内存大小可能很大，但是实际被分为很多小段

• 优点是速度较快
• 缺点是会造成内存碎片

标记整理(Mark Compact)

标记操作和 “标记 - 清除” 算法一致，后续操作不只是直接清理对象，而是在清理无用对象完成后让所有存活的对象都向一端移动，并更新引用其对象的指针

优缺点

优点:没有内存碎片

缺点:速度慢

复制(Copy)

将内存空间分为相等的两部分，正在使用的区为FROM,空闲区为TO

• 当from区内存空间不足时，将from区的存活对象先标记然后复制到to区，并清理form区的垃圾
• 交换from区和to区，即当前的form变为to,当前的to变为form

优缺点

优点:不会有内存碎片

缺点:需要占用双倍的内存空间

分代垃圾回收

• 对象首先分配在伊甸园区域

• 新生代空间不足时，触发 minor gc，伊甸园和 from 存活的对象使用 copy 复制到 to 中，存活的对象年龄加 1并且交换 from to

• minor gc 会引发 stop the world，暂停其它用户的线程，等垃圾回收结束，用户线程才恢复运行

• 当对象寿命超过阈值时，会晋升至老年代，最大寿命是15（4bit）

• 当老年代空间不足，会先尝试触发minor gc，如果之后空间仍不足，那么触发 full gc，STW的时间更长