由于垃圾收集算法的實(shí)現(xiàn)涉及大量的程序細(xì)節(jié)，而且各個(gè)平臺(tái)的虛擬機(jī)操作內(nèi)存的方法又各不相同，因此本節(jié)不打算過(guò)多地討論算法的實(shí)現(xiàn)，只是介紹幾種算法的思想及其發(fā)展過(guò)程。
垃圾收集算法概要
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1、 標(biāo)記-清除算法
標(biāo)記-清除算法最基礎(chǔ)的收集算法是“標(biāo)記-清除”（Mark-Sweep）算法，算法分為“標(biāo)記”和“清除”兩個(gè)階段：首先標(biāo)記出所有需要回收的對(duì)象，在標(biāo)記完成后統(tǒng)一回收所有被標(biāo)記的對(duì)象，它的標(biāo)記過(guò)程其實(shí)在前一節(jié)講述對(duì)象標(biāo)記判定時(shí)已經(jīng)介紹過(guò)了。之所以說(shuō)它是最基礎(chǔ)的收集算法，是因?yàn)楹罄m(xù)的收集算法都是基于這種思路并對(duì)其不足進(jìn)行改進(jìn)而得到的。它的主要不足有兩個(gè)：一個(gè)是效率問(wèn)題，標(biāo)記和清除兩個(gè)過(guò)程的效率都不高；另一個(gè)是空間問(wèn)題，標(biāo)記清除之后會(huì)產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片，空間碎片太多可能會(huì)導(dǎo)致以后在程序運(yùn)行過(guò)程中需要分配較大對(duì)象時(shí)，無(wú)法找到足夠的連續(xù)內(nèi)存而不得不提前觸發(fā)另一次垃圾收集動(dòng)作。標(biāo)記—清除算法的執(zhí)行過(guò)程如圖3-2所示。
圖3-2“標(biāo)記-清除”算法示意圖
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2、復(fù)制算法
為了解決效率問(wèn)題，一種稱(chēng)為“復(fù)制”（Copying）的收集算法出現(xiàn)了，它將可用內(nèi)存按容量劃分為大小相等的兩塊，每次只使用其中的一塊。當(dāng)這一塊的內(nèi)存用完了，就將還存活著的對(duì)象復(fù)制到另外一塊上面，然后再把已使用過(guò)的內(nèi)存空間一次清理掉。這樣使得每次都是對(duì)整個(gè)半?yún)^(qū)進(jìn)行內(nèi)存回收，內(nèi)存分配時(shí)也就不用考慮內(nèi)存碎片等復(fù)雜情況，只要移動(dòng)堆頂指針，按順序分配內(nèi)存即可，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，運(yùn)行高效。只是這種算法的代價(jià)是將內(nèi)存縮小為了原來(lái)的一半，未免太高了一點(diǎn)。復(fù)制算法的執(zhí)行過(guò)程如圖3-3所示。
現(xiàn)在的商業(yè)虛擬機(jī)都采用這種收集算法來(lái)回收新生代，IBM公司的專(zhuān)門(mén)研究表明，新生代中的對(duì)象98%是“朝生夕死”的，所以并不需要按照1∶1的比例來(lái)劃分內(nèi)存空間，而是將內(nèi)存分為一塊較大的Eden空間和兩塊較小的Survivor空間，每次使用Eden和其中一塊Survivor[插圖]。當(dāng)回收時(shí)，將Eden和Survivor中還存活著的對(duì)象一次性地復(fù)制到另外一塊Survivor空間上，最后清理掉Eden和剛才用過(guò)的Survivor空間。HotSpot虛擬機(jī)默認(rèn)Eden和Survivor的大小比例是8∶1，也就是每次新生代中可用內(nèi)存空間為整個(gè)新生代容量的90%（80%+10%），只有10%的內(nèi)存會(huì)被“浪費(fèi)”。
圖3-3 復(fù)制算法示意圖
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3、標(biāo)記-整理算法
“標(biāo)記-整理”（Mark-Compact）算法，標(biāo)記過(guò)程仍然與“標(biāo)記-清除”算法一樣，但后續(xù)步驟不是直接對(duì)可回收對(duì)象進(jìn)行清理，而是讓所有存活的對(duì)象都向一端移動(dòng)，然后直接清理掉端邊界以外的內(nèi)存，“標(biāo)記-整理”算法的示意圖如圖3-4所示。
圖3-4“標(biāo)記-整理”算法示意圖
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4、分代收集算法
當(dāng)前商業(yè)虛擬機(jī)的垃圾收集都采用“分代收集”（Generational Collection）算法，根據(jù)對(duì)象存活周期的不同將內(nèi)存劃分為幾塊。一般是把Java堆分為新生代和老年代，這樣就可以根據(jù)各個(gè)年代的特點(diǎn)采用最適當(dāng)?shù)氖占惴?。在新生代中，每次垃圾收集時(shí)都發(fā)現(xiàn)有大批對(duì)象死去，只有少量存活，那就選用復(fù)制算法，只需要付出少量存活對(duì)象的復(fù)制成本就可以完成收集。而老年代中因?yàn)閷?duì)象存活率高、沒(méi)有額外空間對(duì)它進(jìn)行分配擔(dān)保，就必須使用“標(biāo)記—清理”或者“標(biāo)記—整理”算法來(lái)進(jìn)行回收。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-638533.html
到了這里，關(guān)于《深入理解Java虛擬機(jī)》讀書(shū)筆記：垃圾收集算法的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
