1. 垃圾回收算法

1.1 “標(biāo)記-清除”算法

對內(nèi)存對象進行可達性分析并標(biāo)記，標(biāo)記完成后統(tǒng)一回收。書中說有兩個不足：①標(biāo)記和清除效率不高；②內(nèi)存空間是大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片。標(biāo)記是每個回收算法都要經(jīng)歷的，而且在標(biāo)記后，清除也是每個算法都要經(jīng)歷的，只是方式不同，所以我覺得標(biāo)記和清除效率不高不是“標(biāo)記-清除”算法的不足，而是每個算法都有，最主要的問題還是內(nèi)存空間是大量不連續(xù)內(nèi)存碎片。

1.2 “復(fù)制”算法

將內(nèi)存空間分為兩塊，每次只使用其中一塊內(nèi)存空間。當(dāng)內(nèi)存空間滿了，將還存活的對象復(fù)制到另一塊內(nèi)存空間，再將當(dāng)前內(nèi)存空間直接清空即可。由于新生代對象生存周期短，所以沒必要1:1分配空間，常用的方式是將內(nèi)存空間分為一塊Eden和兩塊Survivor區(qū)域，之間比例是8:1:1，每次要垃圾回收時，將Eden和其中一個Survivor還存活的內(nèi)存對象復(fù)制到另一塊Survivor內(nèi)存即可，然后將原先的Eden和Survivor清空即可。如果Survivor存不下要復(fù)制的內(nèi)存對象，那么需要將多余的對象放入老年代，如果多余的對象小于老年代內(nèi)存空間，那么此次的Minor GC垃圾回收方案是成功的；但如果多余的對象大于老年代內(nèi)存空間，則要判斷HandlePromotionFailure標(biāo)志位是否允許分配擔(dān)保，如果不允許，那么直接進行Full GC；如果允許，那么判斷老年代剩余的內(nèi)存空間是否大于歷次進入老年代的內(nèi)存對象，如果大于，那么會進行一次有風(fēng)險的Minor GC，如果Minor GC失敗了再進行Full GC。為了避免Full GC，一般允許分配擔(dān)保。最主要的問題是對于生存周期長的對象來說，會復(fù)制多次，此時效率變低。

1.3 “標(biāo)記-整理”算法

先標(biāo)記所有存活的對象，然后讓對象往內(nèi)存空間一端移動，直接清除邊界外的內(nèi)存空間。

1.4 “分代”回收算法

年輕代對象生存周期短，那么使用復(fù)制算法；而老年代對象生存周期長，使用“標(biāo)記-清除”或“標(biāo)記-整理”算法。

2. 垃圾回收器

垃圾回收分為新生代和老年代回收，不同代有不同的回收器，先放一張《深入理解java虛擬機》書中回收器的搭配圖，如下。

2.1 Serial回收器

新生代回收器，使用“復(fù)制”回收算法。單線程處理垃圾回收，并在處理垃圾時，暫停所有用戶線程。優(yōu)點是簡單高效，對于內(nèi)存空間幾百兆來說，垃圾回收導(dǎo)致用戶線程暫停時間可以控制在幾十毫秒內(nèi)，對用戶的影響可接受。對應(yīng)的老年代回收器是Serial Old，“標(biāo)記-整理”回收算法。

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在垃圾回收中，并行指有多條垃圾回收線程回收垃圾；而并發(fā)指垃圾回收線程和用戶線程一起運行。

2.2 ParNew回收器

多線程版的Serial回收器(并行回收器)，也是使用“復(fù)制”回收方式。還有一個特點就是它可以和CMS老年代回收器一起搭配使用。

2.3 Parallel Scavenge回收器

也是一個多線程版的“復(fù)制”算法回收器(并行回收器)，唯一不同的是其它垃圾回收器是盡量縮短用戶線程暫停的時間，而它的關(guān)注點是吞吐量，吞吐量=用戶代碼運行時間/(用戶代碼運行時間+垃圾收集時間)。提高吞吐量可以高效利用CPU。可通過控制最大垃圾回收停頓時間-XX:MaxGCPauseMills和吞吐量大小-XX:GCTimeRatio兩個參數(shù)控制吞吐量。對應(yīng)的老年代回收器是Parallel Old，“標(biāo)記-整理”回收算法。

2.4 Concurrent Mark Sweep(CMS)回收器

多線程的老年代回收器(并行、并發(fā)回收器)，采用“標(biāo)記-清除”算法，以最短回收停頓時間為目標(biāo)。主要有初始標(biāo)記、并發(fā)標(biāo)記、重新標(biāo)記以及并發(fā)清除四個步驟。初始標(biāo)記：標(biāo)記GC Roots能直接關(guān)聯(lián)的需；并發(fā)標(biāo)記：進行GC Roots跟蹤各個節(jié)點的過程；重新標(biāo)記(并行階段)：修正并發(fā)標(biāo)記期間用戶程序更改的那些標(biāo)記對象；由于最耗時的并發(fā)標(biāo)記和并發(fā)清除可以與用戶線程一起工作，所以整體回收使用戶線程暫停的時間很短。缺點：①并發(fā)階段會占用一部分CPU資源，導(dǎo)致吞吐量降低；②使用“標(biāo)記-清除”算法，會有大量的內(nèi)存碎片存在。③無法處理浮動垃圾，并發(fā)清除過程，用戶線程產(chǎn)生的垃圾只能下次清理。

2.5 Garbage-First(G1)回收器

新生代(復(fù)制算法)、老年代(標(biāo)記-整理)一體的回收器。使用G1回收器，堆內(nèi)存被劃分為多個大小(1~32MB)相等的區(qū)域(默認(rèn)是2048個)。回收步驟：①初始標(biāo)記；②并發(fā)標(biāo)記；③最終標(biāo)記；④篩選回收。前三個步驟與CMS一樣，根據(jù)用戶期望的GC停頓時間優(yōu)先回收價值最大(回收所獲得的空間大小以及回收所需時間)的內(nèi)存區(qū)域。優(yōu)點就是可以根據(jù)用戶設(shè)定的GC停頓時間來制定區(qū)域的垃圾回收列表。

3. 內(nèi)存分配

3.1 對象優(yōu)先在新生代的Eden中分配內(nèi)存

3.2 大對象(長字符串或長數(shù)組)直接進入老年代

3.3 長期存活的對象將進入老年代：對象在Eden創(chuàng)建，經(jīng)過Minor GC并能被Survivor容納，將被移動到Survivor空間中，并且對象年齡設(shè)為1；然后再Survivor中每經(jīng)歷一次Minor GC，年齡就增加一歲，默認(rèn)增加到15歲晉升到老年代，可通過-xx:MaxTenuringThreshold設(shè)置。

3.4 年齡動態(tài)判定：如果Survivor空間中相同年齡對象總和大小超過Survivor空間的一半，那么年齡大于或等于該年齡的對象可進入老年代。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java虚拟机JVM常用的几种回收算法和垃圾回收器的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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